รางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2546 มอบรางวัลเมื่อวันที่ 8 ตุลาคม เพื่อเป็นเกียรติแก่นักวิจัย 2 คน ซึ่งเป็นผู้บุกเบิกงานเกี่ยวกับช่องทางในเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งได้อธิบายวิธีที่ไอออนและโมเลกุลของน้ำเข้าและออกจากเซลล์ ช่องทางหรือรูพรุนที่มีโปรตีนเป็นส่วนประกอบหลักสรีรวิทยาเป็นส่วนใหญ่ ตั้งแต่การเผาเซลล์ประสาทในสมองไปจนถึงการควบคุมน้ำโดยไตครึ่งหนึ่งของเงินรางวัล 1.3 ล้านดอลลาร์ตกเป็นของ Roderick MacKinnon นักวิจัยของสถาบัน Howard Hughes Medical Institute แห่งมหาวิทยาลัยร็อคกี้เฟลเลอร์ในนิวยอร์ก ในปี 1998 MacKinnon กลายเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่กำหนดโครงสร้างสามมิติของช่องไอออน ผู้ได้รับรางวัลอีกครึ่งหนึ่งคือ Peter Agre จากสถาบันการแพทย์มหาวิทยาลัย Johns Hopkins Agre ได้รับการตั้งชื่อตามการค้นพบช่องน้ำที่เรียกว่า aquaporins ในช่วงต้นทศวรรษ 1990
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันพฤหัสบดี
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
“ทุกคนในสาขานี้ซึ่งทำงานในช่องต่างๆ รู้สึกยินดีกับรางวัลนี้” คริสโตเฟอร์ มิลเลอร์ นักชีวเคมีแห่ง Brandeis University ในเมืองวอลแทม รัฐแมสซาชูเซตส์ กล่าว
ช่องไอออนทำหน้าที่เหมือนวาล์วที่ควบคุมการไหลของไอออน เช่น โพแทสเซียมและโซเดียม ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ข้อบกพร่องในช่องไอออนอาจส่งผลให้เกิดความผิดปกติมากมาย เช่น หัวใจเต้นผิดจังหวะและซิสติกไฟโบรซิส
Kenton Swartz จาก National Institute of Neurological Disorders and Stroke in Bethesda,
Md. กล่าวว่า “เมื่อเราเริ่มเรียนรู้ว่าเครื่องจักรระดับโมเลกุลเหล่านี้ทำงานอย่างไร เราจะอยู่ในตำแหน่งที่ดีขึ้นในการออกแบบยาที่มีการกระทำเฉพาะที่อาจ กำหนดเป้าหมายช่องประเภทหนึ่ง แต่ไม่ใช่ประเภทอื่น”
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
เดิมที MacKinnon ตั้งใจจะแยกแยะโครงสร้างโมเลกุลของช่องไอออน เขาไม่ถูกขัดขวางจากความพยายามที่ล้มเหลวหลายครั้งของนักวิจัยคนอื่นๆ ในการเกลี้ยกล่อมโปรตีนจากเยื่อหุ้มเซลล์ให้เป็นผลึกที่ได้รับคำสั่ง
MacKinnon และเพื่อนร่วมงานเอาชนะอุปสรรคนั้น โดยสร้างผลึกของโปรตีนโพแทสเซียมแชนเนลของแบคทีเรีย จากนั้นนักวิจัยใช้ X-ray crystallography เพื่อสร้างภาพความละเอียดสูงภาพแรกของโครงสร้างของช่องสัญญาณ ข้อมูลเหล่านี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถอธิบายได้ว่าไอออนโพแทสเซียม 100 ล้านตัวต่อวินาทีสามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้อย่างไร ในขณะที่โซเดียมและไอออนอื่นๆ ถูกกันออกไป (SN: 3/9/02, p. 152: Channel Surfing )
ต่อมา MacKinnon ได้ระบุโครงสร้างของช่องทางที่ควบคุมการไหลของคลอรีนไอออน ไม่นานมานี้ เขาได้ค้นพบกลไกที่ช่องไอออนเปิดและปิดเพื่อตอบสนองต่อแรงดันไฟฟ้าข้ามเมมเบรน
มิลเลอร์กล่าวว่าการค้นพบช่องทางควบคุมน้ำที่แสวงหามาอย่างยาวนานของ Agre ก็นับว่าแปลกใหม่ไม่แพ้กัน Aquaporins มีความสำคัญต่อการให้น้ำเข้าและออกจากเซลล์ ตัวอย่างเช่น ในไต aquaporins จะสูบน้ำจากท่อปัสสาวะจำนวนมากของอวัยวะกลับเข้าสู่เซลล์อย่างต่อเนื่อง เพื่อป้องกันภาวะขาดน้ำ กระบวนการนี้อธิบายถึงวิธีที่ร่างกายมนุษย์สามารถสร้างของเหลวในปัสสาวะเจือจางได้ 45 แกลลอนทุกวัน และยังขับปัสสาวะออกมาเพียง 1 ควอร์ตเท่านั้น
Agre ค้นพบ aquaporin ตัวแรกในขณะที่ค้นหาโปรตีนบนพื้นผิวของเซลล์เม็ดเลือดแดงที่กระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน เขาพบโปรตีนลึกลับที่มีขนาดเล็กกว่าแทน Agre และเพื่อนร่วมงานแยกโปรตีนและใส่ยีนที่เกี่ยวข้องเข้าไปในไข่ของกบ ไข่ที่แช่ในน้ำกลั่นจะพองตัวและระเบิด ซึ่งบ่งชี้ว่าโปรตีนควบคุมการไหลของน้ำในเซลล์
ตกลงและคนอื่น ๆ ได้ระบุโครงสร้างของช่องทางน้ำตั้งแต่นั้นมา Agre ยังแสดงให้เห็นว่าข้อบกพร่องในยีนที่เข้ารหัส aquaporins ทำให้เกิดความผิดปกติของไตหลายอย่างรวมถึงต้อกระจก
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> สล็อตฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ
