Receptori spregnuti sa G proteinima - Nobelova nagrada za Hemiju 2012.

Abstract

Two American scientists Robert J. Lefkowitz and Brian K. Kobilka won the 2012 Nobel Prize in Chemistry. They were awarded 'for groundbreaking discoveries that reveal the inner workings of an important family of such receptors: G-protein-coupled receptors', said the academy in a statement, adding that the studies by Lefkowitz and Kobilka are crucial for understanding how G-protein-coupled receptors function. Fine-tuned communication between individual cells is a prerequisite for maintaining homeostasis within a living organism. Cells have the ability to process amounts of information conveyed to them by extracellular About a thousand genes code for such receptors, for example, for light, flavor, odor, adrenalin, dopamine and serotonin and about half of all medications achieve their effect through GPCRs. Unfortunately for a long time, it wasn’t possible to study the detailed structure of GPCRs because of the great difficulties in crystallizing them. This Nobel Prize continues the proud tradition of recognizing crystallographers who are among the most persistent and fearless of all scientists.

Najvažnije, kao i u svim drugim velikim otkrićima, rad Kobilke i Lefkovica postavio je mnogo pitanja što ukazuje na uzbudljive, neistražene teritorije. Najznačajnije otkriće u ovom kontekstu je da dva slična molekula - dva agonista - mogu aktivirati proteine na drugačiji način, dovodeći do potpuno različitih fizioloških odgovora, takozvanog fenomena: 'funkcionalna selektivnost'. Ovo proističe iz diferencijalne interakcije GPCR sa G proteinima, arestinima i drugim proteinima u ćeliji. Izuzetno, funkcionalna selektivnost može dovesti do istog molekulskog događaja, zavisno od fiziološkog odgovora koji je posredovan proteinima. Zato je funkcionisanje GPCR poput Bahove simfonije Prirode, više set nezavisnih nota gde kombinacija interakcija radije nego vezivanje pojedinačnog odgovora rezultuje kompleksnim fiziološkim odgovorom. Rad ovogodišnjih Nobelovaca, otvorio je vrata razumevanju kako se ova simfonija sprovodi. U istoriji dodeljivanja Nobelove nagrade do sada su zabeleženi brojni slučajevi da su Nobelovu nagradu za medicinu dobili hemičari, ovo je po našem saznanju prvi put da su lekari dobili Nobelovu nagradu za hemiju. Struktura elemenata regulacije metabolizma i spoznaja njihove funkcije da bi se uskladio životni ciklus organizma sa promenama u spoljnoj sredini su ishodište hemije, važan cilj biohemije i uvod u dalji razvoj primenjenih discipline kao što su medicina, veterina, poljoprivreda i farmacija. U ovom slučaju značaj različitih efekata koje adrenalin ima u tkivima inicirao je interes lekara za strukturu posrednika u prenosu signala. To su uspešno rešili primenomklasičnih hemijskih i biohemiskih metoda (kristalografija) i u sprezi sa rezultatima molekularne biologije (humani genom) što potvrđuje neophodnost interdisciplinarnih istraživanja.