→ ntb:Brian好厲害呀~~中譯本看來真舒服=.= 推218.167.177.252 10/09
→ Owens:你是不會排版一下喔 眼睛看的好痛 推 218.187.7.113 10/14
出處:http://www.nobel.se/chemistry/laureates/2003/chemadv03.pdf
小弟我在這邊做個簡單的翻譯 只翻譯重要原理和得獎歷史 想看全文者請點以上連結
(今天邱式鴻老師上課有稍微提一下 這邊做個比較完整的概論)
Water channel
早在1950s時即知道水分在細胞膜的通透中有一定的選擇性(Sidel Solomons 1957)
經歷了三十年的研究 知道了water channel會阻擋proton(或者說是H3O+.....)
並且以非常高的效率運輸水份(100000000 per sec)
但在1987年前沒有人知道detail
1988年 Peter Agre首次分離出28KDa的membrane protein CHIP28
1991年獲得cDNA序列 隨即他即把DNA轉植在X.oocytes上
當細胞處於低張環境下會以相當大的速度搬運水份
隔年有人成功表現在liposomes上(Zeidel)
(但都會被Hg2+所抑制)
CHIP28的發現後 一些同樣功能的protein陸續被發現在許多生物體內(Aquaporin-like
protein) 同時這些蛋白質被發現和某些疾病有關 腎臟的水份搬運機制也逐漸明了
2000和2001幾個這種protein的高解析度3D結構被定出 根據這些結構上的資料
一個合理的model被提出:
那就是在膜外只有一個出入口 同時周圍有許多帶正電的殘基
更令人震驚的是protein channel在孔洞的中轉換了好幾次極性
這被認為是使水分子持續保持旋轉 阻止了形成水的網狀氫鍵的結構
以防止proton借著tunneling進入channel中
所以Agre的非預期發現促進了生理學和醫藥學理解了根本的課題
Ion channel
早在1890 Ostwald已經發現了在膜的兩端電位不同 這當時已經猜測是離子經過細胞膜所照
成的 經過了20世紀初期的研究 1925Michaelis提出了狹窄的離子通道的理論
1950s Hodgkin和Huxley的工作開啟了今日對神經科學的認知
(p.s:這裡要補充一點 這位Hodgkin是先生 他因為這個工作榮獲63年的諾貝爾生醫獎
他太太 也就是Mrs.Hodgkin因為成功定出多種複雜化合物的X-ray結構 在64年獲頒化學獎)
...............(接下來和普生上課講的一樣 講一些基本的離子通道特性)
1990s中期 通道如何選擇離子(嚴格來講 這裡是水合離子)的原理被發現:
protein上的某些氧原子(backone)的環境 被設計成水合離子中的水分子的氧類似 這成功使得離子
去水合 然後被送入channel中運送
(然而 以上我們談的都是membrane protein 這些protein的3D structure是非常難確定的
而後 真核細胞比原核細胞更難.......)
1998年 Roderick MacKinnon成功定出一ion channel的structure--KcsA K+ from
S.lividans結構發現幾乎每個在channel內部的K+ 都有一個相當完整的擬態水合層包裹
(每一個sensor domain的改變都拉扯了穿膜的heliches 進而影響了channel的構形)
早在Hodgkin的時代 就知道電位的改變是誘發channel打開的根本原因
最近MacKinnon發現在archaeal上的K+ channel KvaP的 voltage sensor domain會和
antibody fragment 錯合 有趣的是antibody fragments會拉 sensor domain遠離
ion channel 這些非誘導的機制至今仍然未知 但仍舊提供了關於詳細機制的內部關點
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好不容易大致上把意思翻出來了 我想:今年的化學獎與其說是頒給生化學家
不如說是頒給結構生物學家
去年得主的得獎理由是蛋白質體學的澎勃發展的肯定
今年或許就是對結構生物學的最近工作 做一個肯定吧
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" I believe the chemical bond is not so simple as some people
seem to think"
R.Mullikan(1886~1976)
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