布赖恩·科比尔卡

罗伯特·莱夫科维茨

中国科技网北京10月10日电 据诺贝尔奖委员会官方网站报道，北京时间10日17时45分，2012年诺贝尔化学奖在瑞典斯德哥尔摩揭晓。瑞典皇家科学院将奖项授予了两名美国科学家罗伯特·莱夫科维茨与布赖恩·科比尔卡，以奖励他们在G蛋白偶联受体领域做出的卓越贡献。

G蛋白偶联受体是一大类膜蛋白受体的统称，其作为一种信号通路和激素受体，能够接受信号，且能参与多种细胞信号转导过程。简单地说，人们目可视物、鼻可嗅闻、唇舌间可有酸甜苦辣萦绕，实现这些功能的与其说是器官，不如说是器官上的各种细胞，但真正完成“感知”这项工作的，是分布在细胞膜上的特殊蛋白质——G蛋白偶联受体。

亦因此，作为细胞信息传递的关键，与G蛋白偶联受体相关的疾病种类非常多，在现代药物中，大约40%都要以G蛋白偶联受体作为靶点。而正是本届化学奖两位得主做出的关键性研究，使人们得以了解到G蛋白偶联受体是如何发挥神奇功能的。

罗伯特·莱夫科维茨，1943年出生于美国纽约，1966年于美国哥伦比亚大学获得硕士学位。目前莱夫科维茨就职于美国霍华德·休斯医学研究所，并在美国北卡罗来纳州杜克大学医学中心担任詹姆斯杜克医学教授与生物化学教授。

早在1986年，莱夫科维茨成功将G蛋白偶联受体从其藏身之处提取出来，并阐明其初级蛋白结构，而当时G蛋白偶联受体还只是个理论概念。莱夫科维茨为医学界理解药物如何对细胞产生作用作出了突出贡献，但他曾表示自己的成功只是“选对了题目”。而莱夫科维茨在接到获奖消息之后的感言是：“看来我得推迟今天的理发计划了。”

布赖恩·科比尔卡，1955年出生于美国明尼苏达州小瀑布城，1981年于美国耶鲁大学医学院获得硕士学位。几乎在同时期，他接受了从人类基因组中分离编码β-肾上腺素受体基因的任务，并创造性的完成了目标。目前科比尔卡在美国斯坦福大学医学院担任医学教授、分子与细胞生理学教授。

就在2011年，由科比尔卡带领的团队又做出了结构生物学领域的一个轰动性成果——拍摄到了β-肾上腺素受体被激素激活、向细胞发送信号的那一瞬间景象的图片。2011年8月24出版的英国《自然》杂志以《关乎结构的所有》专题介绍了其研究成果，并在前言中记叙到：科比尔卡以超过20年来的努力，完成了将一幅极其关键的细胞受体“肖像画”。而往往，这样的徐徐缓行、稳健沉着的步伐，迈向的是胜利。（记者 张梦然）

《科技日报》（2012-10-11 一版）

他们破解了G蛋白偶联受体之谜

——记2012年诺贝尔化学奖获得者

10月10日下午，2012年诺贝尔化学奖揭晓。美国科学家罗伯特·莱夫科维茨和布赖恩·科比尔卡因在G蛋白偶联受体（GPCR）方面的研究分享了这一奖项。

诺贝尔奖评选委员会在当天的一份新闻稿中宣布，人类的身体是一个精妙调和的系统，几十亿细胞在其间相互作用。每一个细胞都具有微小的受体，使其可以感知周围的环境，从而适应全新的情况。而罗伯特·莱夫科维茨和布赖恩·科比尔卡之所以被授予2012年诺贝尔化学奖，是因为他们的突破性发现揭示了受体家族中的重要一员——G蛋白偶联受体的内部工作机理。

历尽千帆，GPCR面纱终被除去

长期以来，细胞如何感知周围环境一直是未解之谜。科学家知道肾上腺素等激素可以发挥强大的作用，例如提高血压使得心跳加快。他们怀疑细胞表面存在某种激素的接收者，但这些聪明的受体到底由何构成，又将如何工作，在20世纪大部分的时间里仍未拨云见日。

1968年，罗伯特·莱夫科维茨开始利用放射性方法追踪细胞受体。他将碘同位素附着到各种各样的激素上，在辐射的作用下，发现若干种受体，其中包括一种肾上腺素受体：β肾上腺素受体。他的团队从细胞壁内提取出了隐藏的受体，并初步了解了它们的工作机制。

20世纪80年代，他们又取得了重要的进展。新加入的布赖恩·科比尔卡接受了从庞大的人类基因组中分离编码β肾上腺素受体基因的挑战，其所采用的创造性方式助他实现了这一目标。分析结果显示，这类受体与眼睛内的一个感光受体相似。研究人员意识到，还应存在着一个受体家族，它们具有类似的结构，而且会以相同的方式发挥作用。

今天这个家族已被命名为G蛋白偶联受体，约有1000个基因会为这些受体编码，除了激素之外，光、味觉、嗅觉、组胺、多巴胺和五羟色胺发挥作用都与G蛋白偶联受体有关，其将参与感光、味觉、嗅觉、细胞密度调节、行为和情绪调节、免疫系统调节以及自主神经系统调节等诸多生理过程。而所有药物中大约有一半也是通过G蛋白偶联受体发挥作用的。其也是我们体内最大的蛋白质超家族。

数十载等待，险与获奖通话错身而过

罗伯特·莱夫科维茨在通知获奖的电话中表示：“我之前戴着耳塞睡得很熟，都没听到铃声。是我妻子用手肘弄醒了我，才使我听到了这个震撼而开心的消息。我从没想到自己能够获奖，现在感到十分兴奋！看来我得推迟今天的理发计划了！你们要是看到我，就会知道这有多么必要！”寥寥几语，莱夫科维茨的不拘小节和乐天性格已然显露无遗。

另一方面，当地时间凌晨2点30分左右，布赖恩·科比尔卡在诺贝尔奖委员会给他家里打了两次电话之后，才最终得知自己的获奖信息。“我一开始并不相信这是真的，但当5个带有典型瑞典口音的人接连在电话里告知你这一信息，你就知道，这应该是事实。”科比尔卡还表示自己将在退休后再使用此次的奖金，或是直接将它们传给自己的孩子。

事实上，《自然》杂志在2011年刊发的一篇特写文章，已经为我们勾画出这位巨匠令人印象深刻的轮廓。他不热衷于新闻宣传，却对自己的科学研究倾注了多半生的心血。他的同行给出了这样的评价：“对大众而言，科比尔卡无疑十分聪明。但他却有不为人知的羞涩性格，他是那么谦逊而安静，但当对待工作时，科比尔卡就会像燃烧的小宇宙，释放其迷人的性格。他是如此的积极和认真，你在他身上却看不到一丝的自大、粗鲁或是炫耀，这是多么的罕有而不易。”

正是这样的执着和热忱，促使科比尔卡在2011年又取得了另一项重大的突破：他的研究小组捕捉到了β-肾上腺素受体被激素激活、向细胞发送信号的那一瞬间的景象。这幅图片本身就是分子尺度的大师之作，亦是其数十年研究的宝贵结晶。而GPCR与G蛋白三聚体的复合物结构的解析，也被认作是结构生物学领域的一大轰动性成果。

值得一提的是，科比尔卡还在今年4月受聘为清华的客座教授，可谓与中国有着不解之缘。而这样的经历也使我们更能理解《自然》一文中这样的描述：“他在乘坐红眼航班，经过12小时才从中国飞回旧金山家中后，只以小憩暂时缓解了疲惫，就再次踏上了去往芝加哥的旅途，而那里，有他挚爱的蛋白质结构分析。”而这样的科比尔卡，也将一直前行在化学之路上。（记者 张巍巍）

饶毅成功预言化学诺奖

中国科技网北京10月10日电 今天下午，2012年诺贝尔化学奖颁给了“G蛋白偶联受体”的研究。巧的是，北京大学教授、生物学家饶毅半年前做出了准确的预言——今年4月15日的《北大校刊》上，饶毅发表了《一个可能的诺贝尔化学奖》，看好的就是莱夫科维茨与科比尔卡的研究。

“科比尔卡的工作属于结构生物学，跟清华的施一公教授类似。”饶毅告诉科技日报记者，“他今年4月来清华访问，我们见过一面。科比尔卡有个中国妻子。他的工作，我们觉得应该可以拿到诺奖。”

饶毅说，诺贝尔化学奖经常会颁给化学和生物交叉的工作。2003年到2009年的诺贝尔化学奖，有5年颁给了生物学研究。而视杆蛋白和G蛋白偶联受体的结构生物学研究，几乎肯定会获得诺贝尔奖。

据饶毅介绍，上世纪60年代到80年代，发现G蛋白调节很多递质和激素的受体，都称为G蛋白调节受体。因为发现G调节蛋白和提出概念，美国两位科学家获1994年生理学诺奖。

“研究视杆蛋白和研究一般G蛋白调节受体实质是同一类研究。”饶毅在文章中写道，“在视杆蛋白是冷门的时候，没有几个实验室竞争研究其结构。现在成为热点，解一个GPCR结构发一篇文章、吸引一批读者和引用的时候，真正突破的，还是以前几个主要工作。”

在这方面的研究者当中，饶毅指出了那些最重要的科学家：“获得视杆蛋白氨基酸序列贡献最大是美国的Hargrave；最初解细菌视杆蛋白结构是日本大阪生物分子工程研究所的Yoshiaki Kimura；第一个解动物视杆蛋白结构的莱夫科维兹；第一个解非视杆蛋白的GPCR结构的科比尔卡。”

“最近几年，因为GPCR受体结构非常热门，所以，水平如何化学奖委员会也会知道，所以肯定会给。”饶毅写道，“不过，纵观其历史失误率，也可以猜想它（化学奖委员会）还很可能犯错误，比如忽略生物学重要的Hargrave做的一步，或再度忽略Kimura的工作，而只给做视杆蛋白和后面GPCR的科学家、甚至只给做GPCR受体的。”

饶毅自己恐怕也没有想到，这段话居然在半年后精准应验。（本报记者 高博）

《科技日报》（2012-10-11 二版）

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