Nauka

Biologia receptorów

Nagrody Nobla 2012. Chemia

Prof. Robert J. Lefkowitz Prof. Robert J. Lefkowitz Wikipedia
Tegoroczną Nagrodę Nobla z chemii otrzymało dwóch biochemików amerykańskich – Robert Lefkowitz i Brian Kobilka – za dokładne opisanie struktury i funkcjonowania ważnych receptorów komórkowych.
Prof. Brian Kobilkacharles/Wikipedia Prof. Brian Kobilka

- Wymyślcie państwo jakąś chorobę – zwrócił się do zgromadzonych w sali konferencyjnej Komitetu Noblowskiego jeden z jego członków, omawiający dokonania narodzonych –  i jeśli jest na nią lek, to raczej na pewno wykorzystuje on mechanizm odkryty przez dzisiejszych laureatów. Obaj naukowcy pracowali przez wiele lat razem w Howard Hughes  Medical Institute w Duke University w Karolinie Północnej. Obecnie Brian Kobilka, który był uczniem Lefkowitza,  prowadzi badania na Uniwersytecie Stanforda w Kalifornii. Ich przełomowe odkrycia pochodzą z drugiej połowy lat 80 XX w.

Robert Lefkowitz jest znany głównie z dokonań w dziedzinie biologii receptorów komórkowych - zlokalizowanych w błonach komórkowych i pobudzanych przez różne czynniki i związki (np. adrenalinę). Pobudzenie to wiąże się aktywacją  odpowiedniego białka G – to duża grupa białek, które biorą udział w przekaźnictwie hormonalnym – a to z kolei pobudza istotne dla funkcjonowania człowieka układy enzymatyczne. To jakby system informacyjny komórki – daje jej znak, że jakiś czynnik występuje w jej otoczeniu (lub nie).

W połowie lat 80. ubiegłego wieku Lefkowitz jako pierwszy wyodrębnił gen stymulujący pracą receptorów beta-andrenergicznych i wkrótce odkrył, że wszystkie pozostałe receptory sprzężone z białkami G maja bardzo podobną budowę. Noszą one dzisiaj wspólną nazwę GPCRs (G Protein-Coupled Receptors).  Obecnie, dzięki pracom Lefkowitza i Kobilki wiemy że około 1000 bardzo ważnych receptorów komórkowych należy do jednej wielkiej rodziny. I że działają w ten sam sposób.

Receptory te pośredniczą w przekazywaniu wszelkich sygnałów do wnętrza komórki. Dzięki nim prawidłowo działają na przykład zmysły – wzroku, węchu i smaku.  Receptory GPCRs kontrolują też ciśnienie krwi, puls i proces trawienia, regulują poziom neurotransmiterów w mózgu – takich jak dopamina, serotonina czy melatonina, aktywność  układu odpornościowego. Właściwie, wszystko, co dzieje się w organizmie ma swój początek w pracy tych receptorów.

Badania te miały fundamentalne znaczenie dla  farmacji i medycyny. Ponieważ wszystkie te receptory komórkowe wykorzystują podobny mechanizm działania,  uczeni zrozumieli jak mogą przy użyciu leków wpływać na nie, a przez to leczyć. Ocenia się, że obecnie niemal połowa leków na świecie jest tworzona tak, by pasowały jak klucz do okrytej przez Lefokowitza i Kobilkę struktury: leki antyhistaminowe, leczące wrzody żołądka, beta-blokery, a także zwalczające nadciśnienie, anginę  czy choroby układu krążenia.

Komentuje prof. Jacek Kubiak, biolog z CNRS i Uniwersytetu Rennes 1 we Francji: Choć to Nobel z chemii, to mógłby równie dobrze być Noblem z fizjologii i medycyny. Dotyczy bowiem opisu naukowego niezwykle ważnych dla życia komórki reakcji. Z chemicznego punktu widzenia, najważniejszym osiągnięciem było wykazanie w jaki sposób zmiana białka błony komórkowej (owego receptora) powoduje, że w jej wnętrzu (czyli po drugiej stronie błony) pojawia się sygnał zmieniający fizjologię komórki. Dzięki temu odkryciu opracowano wiele nowych leków blokujących wybrane receptory błonowe w ich nieaktywnej formie. Najlepszym przykładem jest lek na serce – Propranolol. Szkocki farmakolog James Black dostał za odkrycie tego leku nagrodę Nobla z fizjologii i medycyny w roku 1988.

Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Nauka

Nie każdy archeolog to Indiana Jones

Popkulturowy obraz archeologa awanturnika umacnia przekonanie, że ich głównym zadaniem jest odkrywanie skarbów. Ten fałsz fatalnie odbija się na wiedzy o przeszłości.

Agnieszka Krzemińska
27.02.2021
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną