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2019诺贝尔生理学或医学奖揭晓 授予三位英美科学家

时间:2019-11-08 15:37:58

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2019年诺贝尔生理医学奖已经宣布。获奖者是约翰·霍普金斯大学的格雷格·l·塞门扎、牛津大学弗朗西斯·克里克研究所的彼得·j·拉特克利夫爵士和哈佛医学院达纳-费伯癌症研究所的威廉·g·凯琳二世。

他们获奖的原因如下:

认识到它们在理解人类和大多数动物细胞感知和适应氧气变化的机制方面的贡献。

生物体感知氧浓度的信号识别系统是生命最基本的功能,但学术界知之甚少。这三位科学家解释了人类和大多数动物细胞在分子水平上感知氧含量的基本原理,揭示了重要的信号机制,为贫血、心血管疾病、黄斑变性、肿瘤等疾病开辟了新的临床治疗途径。

氧是许多生化代谢途径的电子受体。氧感应和氧稳态的科学研究始于红细胞生成素(epo)。缺氧时,肾脏分泌epo刺激骨髓产生新的红细胞。例如,当我们在高海拔地区移动时,由于缺氧,人体的新陈代谢发生变化,新的血管开始生长,产生新的红细胞。这些科学家所做的是找出这种身体反应背后的基因表达。他们发现这个反应的“转换”是一种叫做缺氧诱导因子(hif)的蛋白质,但它的功能远不止转换。

20世纪90年代初,塞门扎和拉特克利夫开始研究缺氧是如何导致促红细胞生成素产生的。他们发现转录增强因子hif不仅随着氧浓度的变化而变化,而且控制epo的表达水平。如果一个dna片段被插入基因旁边,该基因将被诱导在缺氧条件下表达。1995年,塞门扎和博士后研究员王广亮纯化了hif-1,发现它含有两种蛋白质:hif-1α和hif-1β,并证实hif-1通过红细胞和血管生成介导机体在缺氧条件下的适应性反应。

后来,塞门扎和拉特克利夫扩大了缺氧诱导表达基因的类型。他们发现,除了epo之外,hif-1还能结合和激活哺乳动物细胞中代谢调节、血管生成、胚胎发育、免疫和肿瘤过程中的许多其他基因。

此外,他们观察到当细胞转化为高氧状态时,hif-1的数量急剧减少,并且只有当缺氧发生时,该因子才能激活靶基因。hif-1被破坏的原因是什么?答案来自一个意想不到的方向。

冯·希佩尔-林道病(vhl综合征)是一种罕见的常染色体显性遗传疾病。由于缺乏vhl蛋白,vhl患者以多发性肿瘤为特征,涉及许多重要器官,如脑、骨髓、视网膜、肾脏、肾上腺等。典型的肿瘤由不合适的新血管组成。肿瘤学家威廉·凯琳一直试图找出它的病理。然而,在hif纯化后的第二年,kaelin发现vhl蛋白可以通过依赖氧的蛋白水解对hif-1进行负调节。kaelin和ratcliffe随后的研究发现双加氧酶在vhl蛋白识别hif-1中起着重要作用。

Hif控制着人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂而准确的反应。三位科学家逐步揭示了地球生命基石的奥秘。调节缺氧诱导因子途径以达到治疗目的的研究方向正发挥着巨大的潜力,他们的工作正在并将继续造福人类。

三名获奖者将获得金牌和证书,并将分享900万瑞典克朗(647万元人民币)。

当他得知自己获得了该奖项时,三名获奖者之一拉特克利夫正坐在办公桌前研究他的欧盟协同赠款申请。"基金申请的截止日期不在等待!"

获胜者简历

威廉·乔治·凯琳,61岁,1957年出生于纽约。他是美国肿瘤学家和哈佛医学院的教授。

凯琳于1979年获得杜克大学化学学士学位,并于1982年获得杜克大学医学博士学位。毕业后,他去约翰霍普金斯医院实习,然后转到达纳法伯癌症研究所。他在1992年拥有自己的实验室,并于1998年成为霍华德休斯医学研究所的研究员。

卡琳的早期工作是研究与细胞增殖相关的e2f蛋白,之后他研究了希佩尔-林道综合征(vhl)。他发现vhl蛋白参与缺氧诱导因子(hif)的标记以抑制它。如果氧气不足,缺氧诱导因子羟基化程度低,通常不能用vhl蛋白标记,从而开始血管生长。这有助于理解细胞信号。他的团队还研究了rb-1和p53抑癌基因。

2010年,凯利当选为国家科学院院士,并获得加德纳国际奖。他获得了2016年拉斯克基础医学研究奖。

彼得·约翰·拉特克利夫,65岁,1953年出生于英国兰开夏郡。他是英国医学科学家和分子生物学家。1972年,他去剑桥大学和圣巴塞洛缪医院学习医学。1978年毕业后,他搬到了牛津。1989年,他建立了自己的实验室。

拉特克利夫主要以其对缺氧的研究而闻名。在1989年建立一个新实验室后,拉特克利夫小组检查了红细胞生成素的控制,红细胞生成素是细胞缺氧时释放的一种物质。然后他们研究了细胞用来感知氧气的一系列分子事件。

拉特克利夫获得了2010年格尔达纳国际奖和2016年拉斯克基础医学研究奖。

格雷格·伦纳德·塞门扎(Gregg leonard semenza),63岁,1956年出生于美国纽约市皇后区,美国医学科学家。1974年从斯里兰卡高中毕业后,塞门扎进入哈佛大学学习遗传学。之后,我去宾夕法尼亚大学攻读研究生,并在宾夕法尼亚儿童医院做博士研究。1986年,他去约翰霍普金斯大学做博士后研究,并成为那里的教授。

塞门扎对如何在生命系统中使用和调节氧气进行了突破性的研究。他的团队发现由hif-1(缺氧诱导因子-1)调节的基因可以作用于线粒体呼吸。它可以指导细胞对缺氧的特殊反应和心血管系统的变化。在一些癌症疾病中可以观察到hif的过表达。

塞门扎2008年成为国家科学院院士,2010年获得加德纳国际奖,2016年获得拉斯克基础医学研究奖。

宣布现场

[浙江新闻+]

截至2019年,诺贝尔生理医学奖已经颁发了110次,其中39次授予科学家个人。共有12名女科学家赢得了这项荣誉。

2015年,由于对青蒿素的贡献,药学科学家涂有友成为第一位获得该奖项的中国科学家。

近6年诺贝尔生理医学奖获得者名单及其主要成就:

2018年,美国免疫学家詹姆斯·艾利森和日本免疫学家本庶佑因在肿瘤免疫检查点抑制剂治疗方面的重大发现而获奖。

2017年,三位美国科学家杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴殊和迈克尔·扬因在研究生物钟运行的分子机制方面取得的成就而获奖。

2016年,日本科学家大yoshinori因其在自噬机制研究方面的成就而获奖。

2015年,中国女药理学家涂有友、爱尔兰科学家威廉·坎贝尔和日本科学家大村智因其在寄生虫病治疗研究方面的成就而获奖。

2014年,具有美国和英国公民身份的科学家约翰·奥基夫和两位挪威科学家梅-布里特·莫泽和爱德华·莫瑟因其在发现大脑定位系统细胞方面的研究而获奖。

2013年,美国科学家詹姆斯·罗斯曼(James rothman)、兰迪·谢克曼(randy schekman)和德国科学家托马斯·苏德霍夫(Thomas Sudhof)因发现细胞囊泡转运调控机制而获奖。

(人民日报综合客户端、中国科学院物理研究所、澎湃新闻等。)

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