Юный техник, 2013 № 01 | страница 7
Человек, как и любой иной обитатель нашей планеты, узнает о переменах в окружающем мире с помощью органов чувств. А сами эти органы познают окружающий мир и изменения в нем с помощью рецепторов. Так называются особо чувствительные клетки разных видов. Одни способны воспринимать тепло и холод, другие — запахи и вкусы, третьи — свет…
Эти клетки-сенсоры в строении которых подробно разобрались Лефковиц и Кобилка, располагаются, как правило, в плазматической мембране — своеобразной стенке-оболочке, которая защищает клетку от внешней среды. Очевидно, что клетка может нормально функционировать лишь в том случае, если ее изоляция от внешнего мира не будет полной, какие-то каналы сообщения с окружающей средой и передачи сигналов должны сохраняться. Говоря иначе, каждая клетка тоже обладает своеобразными органами чувств, которые «разведывают», что происходит вокруг, и позволяют клетке оперативно приспосабливаться к изменяющимся условиям.
Роберт Лефковиц и Брайан Кобилка
Полученная Кобилкой кристаллическая структура тройного комплекса, образованного β-адренорецептором (выделен синим), гормоном (желтый) и внутриклеточным G-белком.
Схема передачи сигналом извне в клетку. Гормон связывается с рецептором (1), после чего тот изменяет форму и связывается с внутриклеточным G-белком, активируя его (2). Затем белок отсоединяется и распадается, высвободившаяся α-субъединица инициирует цепочку реакции (3), а рецептор продолжает активировать G-белки (4).
Нобелевские лауреаты выяснили, что собой представляет и как работает семейство таких датчиков. Причем Лефковиц впервые начал изучать активность клеток еще в 1968 году. Он догадался тогда пометить радиоактивным изотопом йода различные гормоны и проследить таким образом их передвижения, присоединения к соответствующим рецепторам на поверхности клетки.
Одним из таких рецепторов оказался β-адренорецептор, который, как понятно из названия, воспринимал адреналин. Роберт Лефковиц и его команда выделили этот рецептор из стенки клетки и получили первичное представление о том, как он работает.
В 80-е годы XX века к команде исследователей присоединился Брайан Кобилка. Он смог определить, какой именно ген в обширном геноме человека кодирует β-адренорецептор, выдает команду на его действия.
Когда ученые проанализировали работу найденного гена, они обнаружили похожий рецептор и в глазах человека; он реагировал на свет. Позднее они пришли к выводу, что подобных по строению и работе структур в теле человека очень много. Около 1000 генов кодируют рецепторы, которые воспринимают свет, вкус, запах, а также реагируют на основные гормоны — адреналин, гистамин, допамин и серотонин. А это оказалось весьма ценно для медицинской практики, поскольку многие современные лекарства воздействуют как раз на эти рецепторы.
