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what? 这个成果得诺奖,是因为几个科学大咖找到了给垃圾袋贴标签的搬运工

 mingmu888 2017-09-04


日前,春秋君受邀参加了一个重量级的国际会议。它的名字叫做”International Conference on SUMO,Ubiquitin, UBL Proteins: Implication for Human Diseases”。这是类泛素化、泛素化蛋白质修饰研究领域一个具有重要国际影响的学术会议。




这个会议的名字好深奥,很多人直呼看不懂。。。。




但是这个会议上来了两位诺奖得主,足够重量级。。。




这位,阿龙·切哈诺沃博士,以色列生物学家、化学家、以色列人文和自然科学院院士、美国国家科学院外籍院士、中国科学院外籍院士,中国南京大学名誉教授,南京大学化学与生物医药科学研究所所长。他是2004年诺贝尔化学奖获得者。





这位,阿弗拉姆-赫尔什科,以色列科学家,2004年诺贝尔化学奖得主,2011年当选为中国科学院外籍院士,因为为培养我国高级科学人才、促进中国科学的国际学术交流做出的贡献还获得过中国政府颁发的“友谊奖”。


今天春秋君就帮您扒一扒这个成果的价值,以及为什么上海交大医学院那么重视这个领域的研究工作。


首先我们来谈谈我们人体内的细胞。。。。我们的细胞有多种多样,有肌肉细胞、神经细胞等。




这是很美的细胞。。。

 

每个细胞内部平均有几千种蛋白质。。。

 

也许你们从来未曾想到。。。


如此小的机构里有令人叹为观止的精巧运作方式。。。




比如,细胞里有类似垃圾清理的工作,一些有问题的蛋白质或者不需要的蛋白质需要及时进行清理。细胞中早就开始进行垃圾分类处理了。


那么它们是如何实现的?一个重要的工作是将需要清理的蛋白质贴上“标签”,贴上这个“标签”的蛋白质将被送到细胞中的“垃圾处理厂”进行处理“。。。




而这个“标签”就是叫着泛素Ubiquitin 的一种分子。


我们之前提到的两位诺奖得主就是因为在上世纪60年代,第一次发现Ubiquitin给蛋白质贴标签的现象,开创了一个全新的科学领域,而获得诺贝尔奖。




有趣的是Ubiquitin这个标签,还有诡异的习惯,不同的贴法比如长短、分叉的方式都可以成为不同的信号,对这些垃圾进行分类处理。。。




接下来我们来说说为什么贴标签很重要,怎么去贴标签。。。


一个简单的说明是,人体细胞内的这几千个蛋白质,有自己的功能,但同时也有生老病死。如果对老病死的蛋白质不清理的话,这些垃圾堆积在细胞里对细胞会产生伤害,人就会得病,包括肿瘤、心血管疾病、神经性疾病等。如果把正常的蛋白质也贴上标签去清理,也会导致疾病。




想想吧,贴标签的事情多神秘,细胞内部的如此精准的“扔垃圾”行动天天在进行着,确保我们身体的健康。。。。





而把标签贴上去是一种叫着”泛素化酶“的一类蛋白质所完成的,它的作用如同化学反应里的催化剂,它有点像胶水,把标签贴上去。

 



又有点像开关,启动细胞内部系统让特定蛋白质降解。。。




根据细胞内这样的精确的运行模式呢,我们的科学家瞄上了这些酶,了解他是如何工作的,因此,就能找到疾病的枪靶子了。




通过各种药物,来调节他们的活性,让这些垃圾处理过程准确。。。当然可以通过这种方式控制癌症等疾病。。。

 




因为认识了这么重要的一个生命现象,所以这两位大牛科学家在成果诞生30多年后,获得了诺贝尔化学奖。(相隔时间真的好长)



我们再来说说SUMO这个泛素相似的分子,它亦可以通过类似的方式给蛋白质贴上标签。。。

 

但这种标签的作用亦可以说促进降解,就像泛素一样。但更像是一种媒介,赋予了原有蛋白质不同的功能,哈哈哈,如同科学家遇到科技记者,嘴巴里冒出来的专业知识瞬间变成了科普知识,吃瓜群众们一下子都惊醒了!!




那么上海交大医学院为什么对这个领域如此钟情呢?




上海交通大学医学院医学科学研究院细胞信号转导研究室主任,基础医学院院长程金科教授告诉春秋君,他们正在尝试改变巨噬细胞SOMO标签来防治疾病。

 



比如他们在对老鼠做实验的过程中,惊奇地发现,SUMO这种标签居然有减肥的功效。。



接下来我们来科普下巨噬细胞。。。

 

巨噬细胞是炎症细胞的一种,炎症细胞是机体的重要卫士。



显微镜下的炎症细胞


比如你摔了一跤,脚上摔了一个口子,医学上叫创口。医生可以给你进行清创,就是消毒,避免感染,机体自身亦通过发炎的方式进行自救。


而炎症细胞中最重要细胞是巨噬细胞,它可以把死亡的组织、感染的细菌等进行清理。当清理完成了,他可以摇身一变又吞噬功能变成促进纤维细胞增殖的修复功能,结果是形成疤痕。






这些年,科学家们发现巨噬细胞的这种转变实际上非常普遍,在肿瘤、肥胖、代谢和心血管疾病中都可以见到。




程金科告诉春秋君,他们发现SUMO这种标签就参与了巨噬细胞的这种功能转变,因此与肿瘤、肥胖均有关系。如果把这个过程都了解了,我们就“侦查“到”这些疾病的敌情,搞清楚哪些蛋白质、哪些酶在后面操控贴标签,设置开关,我们就可以找到办法战胜这些疾病!





怎么样,人体内部是不是很神奇,是不是感觉有一只神奇的手在操控我们的生命,我们现在了解到的还是冰山一角,很多内部的机理我们还不知道,科学家们还在孜孜不倦地探索中。。。




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