Niosący w krwiobiegu szeroki wachlarz chemicznych przekaźników - hormonów - mówi ciału, jak się zachować i jak reagować na siły zewnętrzne. Straszny widok nocą, mówi Królewska Szwedzka Akademia Nauk, wyzwala zastrzyk adrenaliny (wraz z szeregiem innych hormonów), który jest podstawą reakcji walki lub ucieczki. Ale zanim te chemikalia będą mogły wykonywać swoją pracę - przyspieszone tętno, przypływ energii do mięśni i zmiany w drogach oddechowych, aby pomóc ci uzyskać więcej tlenu na oddech - najpierw muszą dotrzeć do wszystkich różnych komórek wokół twojego ciała ciało. Zrozumienie szczegółów tego, jak to robią, przyniosło Robertowi Lefkowitzowi i Brianowi Kobilce nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 2012 roku.
„New York Times” twierdzi, że jeszcze przed pracą pary naukowcy przyjęli, że receptory wyściełające ściany komórek są odpowiedzialne za transport hormonów przez w dużej mierze nieprzepuszczalne bariery. Szczegółowe szczegóły wyjaśniające, w jaki sposób działają te receptory (ich kształt, plan genetyczny, ich specyficzna funkcjonalność, a nawet ich istnienie) wciąż były w powietrzu. Prace Lefkowitza i Kobilki na przestrzeni lat, poczynając od lat 60., kiedy Lefkowitz był jeszcze studentem, doprowadziły do rozwiązania tych problemów. Badania dwóch naukowców koncentrowały się na klasie receptorów komórkowych zwanych receptorami sprzężonymi z białkiem G lub receptorami domen siedmiobłonowych, ponieważ siedem razy krzyżują się przez ścianę komórkową.
Derek Lowe, pisząc na swoim blogu In the Pipeline, podkreśla znaczenie receptorów sprzężonych z białkiem G lub GPCR oraz znaczenie pracy wykonanej przez Lefkowitza i Kobilkę.
Wszyscy zdawali sobie sprawę, przez dziesięciolecia (bardziej jak stulecia), że komórki muszą być w stanie jakoś przesyłać sobie sygnały. Ale jak to zrobiono? Bez względu na wszystko musiał istnieć jakiś mechanizm przetwornika, ponieważ jakikolwiek sygnał docierałby na zewnątrz błony komórkowej, a następnie (jakoś) był przenoszony przez i powodował aktywność wewnątrz komórki. Gdy stało się jasne, że małe cząsteczki (zarówno własne, jak i sztuczne ciała z zewnątrz) mogą mieć efekty sygnalizacyjne, idea „receptora” stała się nieunikniona. Warto jednak pamiętać, że do połowy lat siedemdziesiątych można było znaleźć ludzi - w druku, nie mniej - ostrzegających czytelników, że idea receptora jako odrębnego obiektu fizycznego nie została udowodniona i może być nieuzasadnionym założeniem. Wszyscy wiedzieli, że w jakiś sposób obsługiwane są sygnały molekularne, ale nie było jasne, jakie (lub ile) kawałków tego procesu. Tegoroczna nagroda uznaje zniesienie tej mgły.
Jak wspomina Lowe w swoim blogu, GPCR leżą u podstaw większości współczesnych badań farmaceutycznych. Artykuł z American Chemical Society z 2004 roku powiedział:
Jeśli musiałeś zgadywać, jaki cel ma dany lek, masz największe szanse na „receptor sprzężony z białkiem G”. Leki atakujące członków tej zintegrowanej nadrodziny białek błonowych, które przenoszą sygnały chemiczne do szerokiej gamy różnych komórek typy stanowią rdzeń współczesnej medycyny. Stanowią one większość najlepiej sprzedających się leków i około 40% wszystkich dostępnych na rynku leków na receptę. Godne uwagi przykłady to Zyprexa Eli Lilly, Clarinex Schering-Plough, Zantac GlaxoSmithKline i Zelnorm Novartisa.
Po usłyszeniu o zwycięstwie Nobla Lefkowitz powiedział „ Timesowi”, że musi się cieszyć tym, co zamierza zrobić ze swoim dniem.
„Miałem zamiar się ostrzyc”, powiedział dr Lefkowitz, „co gdybyście mogli mnie zobaczyć, zobaczylibyście, jest dość koniecznością, ale obawiam się, że prawdopodobnie trzeba będzie to przełożyć”.
Więcej z Smithsonian.com:
Dwóch najnowszych laureatów Nagrody Nobla otworzyło pudełko Pandory na badania i klonowanie komórek macierzystych
Dzisiejsza nagroda Nobla w dziedzinie fizyki nie trafiła do Higgsa
