易白
每天,我們都通過皮膚、眼睛、嘴巴、耳朵、鼻子、大腦等很多個器官,來感知外界環(huán)境。那對細(xì)胞來說,它們靠什么感知環(huán)境呢?告訴你,是受體。
受體實際上是細(xì)胞表面或亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的一種蛋白質(zhì)分子,它就像一個通信員,可以識別細(xì)胞內(nèi)外的化學(xué)信號物質(zhì),并與這些物質(zhì)結(jié)合在一起。這種奇妙的結(jié)合可以激發(fā)細(xì)胞進(jìn)行“思考”,然后啟動一系列的生物化學(xué)反應(yīng),讓細(xì)胞和環(huán)境產(chǎn)生合理的互動。比如,細(xì)胞可以抵御來自環(huán)境中的有害化學(xué)物質(zhì),細(xì)胞從環(huán)境中吸收到有利于自己的營養(yǎng)物質(zhì)等。
人體內(nèi)的細(xì)胞生活在一個液態(tài)的環(huán)境中,各種各樣的細(xì)胞液包圍著細(xì)胞。在不同的地點、不同的時間、不同的情緒中,體內(nèi)的液態(tài)環(huán)境都在不斷變化著。
為何受體有這么大的本事,可以讓細(xì)胞感知到復(fù)雜的液態(tài)環(huán)境呢?這就是生物化學(xué)家們長期以來要弄清的難題之一。
現(xiàn)在,2012年諾貝爾化學(xué)獎的獲得者,兩位生物化學(xué)家揭開了謎底。他們是曾在一個團(tuán)隊合作的羅伯特·萊夫科維茨和布萊恩·科比爾卡。
經(jīng)過20多年的研究,以萊夫科維茨為首的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一個龐大的受體家族,這就是G蛋白偶聯(lián)受體。目前,科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個受體家族有1000多個成員。它們都是膜蛋白,由1000多個基因進(jìn)行編碼。這些受體的結(jié)構(gòu)變化多端,調(diào)控起來也相當(dāng)困難,加之它們在細(xì)胞中的含量并不多,研究起來具有相當(dāng)?shù)碾y度。
G蛋白偶聯(lián)受體控制著人體對光、氣味、味道的感知,也調(diào)節(jié)著人體內(nèi)腎上腺素、組胺、多巴胺以及復(fù)合胺等多種化學(xué)物質(zhì)的代謝。由此我們不難發(fā)現(xiàn),其實細(xì)胞感知環(huán)境和人體感知世界是息息相關(guān)的。沒有細(xì)胞感知內(nèi)部環(huán)境,我們也難以感受內(nèi)部環(huán)境。受體不但是細(xì)胞的感受器,更是我們?nèi)梭w的感受器。一位諾貝爾獎評選委員會評委在解釋這個問題時舉起了一杯熱咖啡。他說,人們能看到這杯咖啡,聞到咖啡的香味,品嘗到咖啡的美味,喝下咖啡后心情愉悅,諸如此類的感受都離不開受體的作用。如果人體的G蛋白偶聯(lián)受體出現(xiàn)異常,我們對世界的感知就不正常,人體就會出現(xiàn)相關(guān)的疾病癥狀。因此,G蛋白偶聯(lián)受體在醫(yī)學(xué)中的地位也很突出,大約40%的現(xiàn)代藥物都以G蛋白偶聯(lián)受體作為靶點(即藥物作用的目標(biāo))。
現(xiàn)在,你們知道人體的感受誰知道了吧?對,是構(gòu)成我們身體的細(xì)胞。那細(xì)胞的感受誰知道呢?答案是細(xì)胞中的受體。
我們得感謝所有為揭開人類感覺之謎做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家,正是有這些科學(xué)家的辛勤研究,人類的健康才有了越來越多的有力保障。