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“解密”核糖体带动抗生素研究

2009/10/9/08:36 来源:解放日报

   【慧聪制药工业网】瑞典皇家科学院7日宣布,美国科学家文卡特拉曼·拉马克里希南、托马斯·施泰茨和以色列科学家阿达·约纳特3人因“对核糖体结构和功能的研究”而共同获得今年的诺贝尔化学奖。

    生命体就像一个极其复杂而又精密的仪器,不同“零件”在不同岗位上各司其职,有条不紊。而这一切,就要归功于仿佛扮演着生命化学工厂中工程师角色的“核糖体”:它翻译出DNA所携带的密码,进而产生不同的蛋白质,分别控制人体内不同的化学过程。

    DNA(脱氧核糖核酸)是核酸的一类。生物体中的每一个细胞里,都有DNA分子。这些DNA分子决定了生命体的外貌及功能。DNA是几乎所有生物的遗传物质基础,它存储了大量的“指令”信息,能引导生物的发育和生命机能的运作。但是在生命体中,DNA所含有的指令就像一张写满密码的图纸,只有经核糖体的翻译,每条指令才能得到明确无误的执行。

    具体而言,核糖体的工作,就是将DNA所含有的各种指令翻译出来,之后生成任务不同的蛋白质,例如用于输送氧气的血红蛋白、免疫系统中的抗体、胰岛素等激素或者分解糖的酶等等。

    诺贝尔奖评委会介绍,三位科学家都采用了X射线蛋白质晶体学的技术,标识出了构成核糖体的成千上万个原子。这些科学家们不仅让我们知晓了核糖体的“外貌”,而且在原子层面上揭示了核糖体功能的机理。基于核糖体研究的有关成果,可以很容易理解,如果细菌的核糖体功能得到抑制,那么细菌就无法存活。在医学上,人们正是利用抗生素来抑制细菌的核糖体从而治疗疾病的。评委会说,三位科学家构筑了三维模型来显示不同的抗生素是如何抑制核糖体功能的,“这些模型已被用于研发新的抗生素,直接帮助减轻人类的病痛,拯救生命”。   

    “核糖体是细胞内合成蛋白质的重要基地。”湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室主任吴海龙教授昨日介绍说,了解核糖体结构和功能是一个了不起的成就。

    地球上的每一个细胞都需要用核糖体来合成蛋白质,它对于地球上的生命是必不可少的,从基础科学的角度说,这些研究结果代表了在了解有机生物体合成蛋白质机理之路上迈出的一大步。

    吴海龙教授同时介绍,游离的核糖体的数量及分布情况,可以用来辨认肿瘤细胞。从实用一些的角度上说,许多细菌感染是利用抗生素治疗的,而抗生素是通过抑制细菌细胞中核糖体的产生发挥作用的。更好地了解核糖体可以有助于利用计算机模拟研制出疗效更好的抗生素。

    诺奖评委会说,三位科学家构筑了三维模型来显示不同的抗生素是如何抑制核糖体功能的,“这些模型已被用于研发新的抗生素,直接帮助减轻人类的病痛,拯救生命”。

    一般人看来,今年的诺贝尔化学奖好像离化学太远,离医学更近。对此,吴海龙教授说,分子水平控制生命过程。3位获奖科学家研究的是生命过程中的化学机制。回溯近几年来的诺贝尔化学奖,可以更充分地说明化学对于生命过程研究的重要性。生命科学大有可为,而化学在推进生命科学研究的过程中大有可为。

    三位科学家构筑了三维模型来显示不同的抗生素是如何抑制核糖体功能的,“这些模型已被用于研发新的抗生素,直接帮助减轻人类的病痛,拯救生命”。

    ——诺奖评委会  














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