Нобелевские премии 2021: ионные каналы и органокатализаторы
15.10.2021
4570
Гульнар Амренова
С 4 по 11 октября 2021 года прошла очередная ежегодная Нобелевская неделя, в ходе которой были объявлены имена её лауреатов в шести номинациях. Открытие недели традиционно начали с определения лауреатов в физиологии и медицине, далее – по физике, химии, литературе, премии мира и завершилось экономикой. Само вручение премии планируется в декабре в онлайн формате и размер её составил 10 млн. шведских крон. В этом году, как и в предыдущем, вручение наград пройдет на родине каждого лауреата.
За отбор лауреатов в области физиологии и медицины отвечает Нобелевская ассамблея Каролинского института в Стокгольме. Согласно Уставу Нобелевского фонда, никто не может выдвинуть свою кандидатуру. Кандидатов, имеющих право на соискание премии, рекомендуют квалифицированные номинаторы, получившие предложение от Нобелевского комитета, в состав которого входят пять членов ассамблеи и комитета, на представление имен для рассмотрения.
4 октября лауреатами премии 2021 года в области физиологии и медицины объявлены американцы Дэвид Джулиуc - профессор Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Ардем Патапутян - профессор Медицинского института Говарда Хьюза в Калифорнии за открытие рецепторов температуры и прикосновения у человека.
В пресс-релизе, размещенном на сайте премии The Nobel Prize, организаторы объяснили свое решение: «Наша способность ощущать тепло, холод и прикосновения необходима для выживания и лежит в основе нашего взаимодействия с окружающим миром. В повседневной жизни мы принимаем эти ощущения как должное, но как возбуждаются нервные импульсы, чтобы можно было почувствовать температуру и давление? Этот вопрос решили лауреаты Нобелевской премии этого года»[1].
Каждый своим путем, эти ученые выявили важные недостающие звенья в понимании сложного взаимодействия между нашими чувствами и окружающей средой. Их прорывные открытия положили начало интенсивной исследовательской деятельности, ведущей к быстрому расширению понимания того, как наша нервная система воспринимает тепло, холод и механические раздражители. Чтобы определить датчик в нервных окончаниях кожи, который реагирует тепло, Дэвид Джулиус использовал капсаицин, острое соединение перца чили, которое вызывает ощущение жжения. Это позволило ему идентифицировать ген, который кодирует новый белок ионного канала, и этот открытый рецептор капсаицина, позже был назван TRPV1 (Transient Receptor Potential Vanilloid - каналы переменного рецепторного потенциала ваниллоидные[2]).
Ардем Патапутян использовал чувствительные к давлению клетки, чтобы открыть новый класс датчиков, которые реагируют на механические раздражители в коже и внутренних органах. Механочувствительный ионный канал, получивший название Piezo1 от греческого слова, обозначающего давление (í; píesi). Благодаря его сходству с Piezo1 был открыт второй ген, названный Piezo2, которые непосредственно активируются при приложении давления на клеточные мембраны.
Также оба ученых независимо друг от друга использовали химическое вещество ментол для идентификации TRPM8 (Transient Receptor Potential Vanilloid Melastatinous - каналы переменного рецепторного потенциала меластатиновые), рецептора, который, активируется холодом. Эти исследования создают мощный потенциал для выработки лекарств нового поколения, четко и грамотно учитывающих клеточные механизмы восприятия ситуации внутри организма, например, терморегуляции, болевых ощущений и т.д.
Профессор физиологии Каролинского института Джулин Зиерат - член Нобелевской ассамблеи Каролинского института отмечает «Большая часть того, что мы делаем, очень, очень скрытна. Мы работаем в большом помещении, у нас есть занавески по всему помещению, и мы встречаемся конфиденциально. Назначенные лица не знают, что они выдвинуты, и мы ежегодно рассылаем запросы на оценку кандидатов. Оценщики не должны сообщать о том, пишут ли они для нас отчеты. К тому времени, когда мы приходим к решению, это большой сюрприз для людей, которые были отобраны для получения Нобелевской премии в том году. И это вообще неожиданно и меняет их жизнь».[3]
Нобелевскую премию по химии Шведская королевская академия наук 6 октября присудила Бенджамину Листу – Ph.D., директору Института Коленфоршунга им. Макса Планка, Германия и Дэвиду Макмиллану - Ph.D., профессору Принстонского университета, США за разработку нового точного инструмента для молекулярного конструирования: органокатализа.
«Строить молекулы - сложное искусство. Бенджамин Лист и Дэвид Макмиллан удостоены Нобелевской премии по химии 2021 года за разработку нового точного инструмента для молекулярного конструирования: органокатализа. Это оказало большое влияние на фармацевтические исследования и сделало химию более экологичной. С 2000 года органокатализ развивается с поразительной скоростью. Бенджамин Лист и Дэвид Макмиллан остаются лидерами в этой области и показали, что органические катализаторы можно использовать для запуска множества химических реакций. Используя эти реакции, исследователи теперь могут более эффективно создавать что угодно, от новых фармацевтических препаратов до молекул, которые могут улавливать свет в солнечных элементах. Таким образом, органокатализаторы приносят наибольшую пользу человечеству» - отмечается в пресс-релизе Нобелевского фонда[4].
Катализаторы представляют собой вещества, контролирующие и ускоряющие химические реакции и при этом не становясь частью конечного продукта. Например, катализаторы в автомобилях превращают токсичные вещества в выхлопных газах в безвредные молекулы. Исследователи долгое время считали, что в принципе доступны только два типа катализаторов: металлы и ферменты.
По мнению Йохана Аквиста, председателя Нобелевского комитета по химии: «Эта концепция катализа настолько же проста, насколько и гениальна, и факт в том, что многие люди задавались вопросом, почему мы не думали об этом раньше».
В целом, с начала присуждения премии в 1901 по 2020 годы лауреатами стали 962 человека, из которых наибольшее количество, а именно 224, присуждены в области медицины и физиологии, 216 – физики, 186-химии[5].
[1] Нобелевская премия по физиологии и медицине 2021 г., пресс-релиз, https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/press-release/
[2] Ионный канал TRPV1: структурные особенности, модуляторы активности, терапевтический потенциал, И.Н Гладких, О.В Синцова, Е.В Лейченко, С.А Козлов, Успехи биологической химии, т. 61, 2021, с. 107–154, https://www.fbras.ru/wp-content/uploads/2021/01/5-Gladkikh.pdf
[3] За кулисами Нобелевской премии по физиологии и медицине, https://www.nobelprize.org/behind-the-scenes-of-the-nobel-prize-in-physiology-or-medicine/
[4] Нобелевская премия по химии 2021 г., пресс-релиз, https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2021/press-release/
[5] Факты о Нобелевской премии, https://www.nobelprize.org/prizes/facts/nobel-prize-facts/
С 4 по 11 октября 2021 года прошла очередная ежегодная Нобелевская неделя, в ходе которой были объявлены имена её лауреатов в шести номинациях. Открытие недели традиционно начали с определения лауреатов в физиологии и медицине, далее – по физике, химии, литературе, премии мира и завершилось экономикой. Само вручение премии планируется в декабре в онлайн формате и размер её составил 10 млн. шведских крон. В этом году, как и в предыдущем, вручение наград пройдет на родине каждого лауреата.
За отбор лауреатов в области физиологии и медицины отвечает Нобелевская ассамблея Каролинского института в Стокгольме. Согласно Уставу Нобелевского фонда, никто не может выдвинуть свою кандидатуру. Кандидатов, имеющих право на соискание премии, рекомендуют квалифицированные номинаторы, получившие предложение от Нобелевского комитета, в состав которого входят пять членов ассамблеи и комитета, на представление имен для рассмотрения.
4 октября лауреатами премии 2021 года в области физиологии и медицины объявлены американцы Дэвид Джулиуc - профессор Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Ардем Патапутян - профессор Медицинского института Говарда Хьюза в Калифорнии за открытие рецепторов температуры и прикосновения у человека.
В пресс-релизе, размещенном на сайте премии The Nobel Prize, организаторы объяснили свое решение: «Наша способность ощущать тепло, холод и прикосновения необходима для выживания и лежит в основе нашего взаимодействия с окружающим миром. В повседневной жизни мы принимаем эти ощущения как должное, но как возбуждаются нервные импульсы, чтобы можно было почувствовать температуру и давление? Этот вопрос решили лауреаты Нобелевской премии этого года»[1].
Каждый своим путем, эти ученые выявили важные недостающие звенья в понимании сложного взаимодействия между нашими чувствами и окружающей средой. Их прорывные открытия положили начало интенсивной исследовательской деятельности, ведущей к быстрому расширению понимания того, как наша нервная система воспринимает тепло, холод и механические раздражители. Чтобы определить датчик в нервных окончаниях кожи, который реагирует тепло, Дэвид Джулиус использовал капсаицин, острое соединение перца чили, которое вызывает ощущение жжения. Это позволило ему идентифицировать ген, который кодирует новый белок ионного канала, и этот открытый рецептор капсаицина, позже был назван TRPV1 (Transient Receptor Potential Vanilloid - каналы переменного рецепторного потенциала ваниллоидные[2]).
Ардем Патапутян использовал чувствительные к давлению клетки, чтобы открыть новый класс датчиков, которые реагируют на механические раздражители в коже и внутренних органах. Механочувствительный ионный канал, получивший название Piezo1 от греческого слова, обозначающего давление (í; píesi). Благодаря его сходству с Piezo1 был открыт второй ген, названный Piezo2, которые непосредственно активируются при приложении давления на клеточные мембраны.
Также оба ученых независимо друг от друга использовали химическое вещество ментол для идентификации TRPM8 (Transient Receptor Potential Vanilloid Melastatinous - каналы переменного рецепторного потенциала меластатиновые), рецептора, который, активируется холодом. Эти исследования создают мощный потенциал для выработки лекарств нового поколения, четко и грамотно учитывающих клеточные механизмы восприятия ситуации внутри организма, например, терморегуляции, болевых ощущений и т.д.
Профессор физиологии Каролинского института Джулин Зиерат - член Нобелевской ассамблеи Каролинского института отмечает «Большая часть того, что мы делаем, очень, очень скрытна. Мы работаем в большом помещении, у нас есть занавески по всему помещению, и мы встречаемся конфиденциально. Назначенные лица не знают, что они выдвинуты, и мы ежегодно рассылаем запросы на оценку кандидатов. Оценщики не должны сообщать о том, пишут ли они для нас отчеты. К тому времени, когда мы приходим к решению, это большой сюрприз для людей, которые были отобраны для получения Нобелевской премии в том году. И это вообще неожиданно и меняет их жизнь».[3]
Нобелевскую премию по химии Шведская королевская академия наук 6 октября присудила Бенджамину Листу – Ph.D., директору Института Коленфоршунга им. Макса Планка, Германия и Дэвиду Макмиллану - Ph.D., профессору Принстонского университета, США за разработку нового точного инструмента для молекулярного конструирования: органокатализа.
«Строить молекулы - сложное искусство. Бенджамин Лист и Дэвид Макмиллан удостоены Нобелевской премии по химии 2021 года за разработку нового точного инструмента для молекулярного конструирования: органокатализа. Это оказало большое влияние на фармацевтические исследования и сделало химию более экологичной. С 2000 года органокатализ развивается с поразительной скоростью. Бенджамин Лист и Дэвид Макмиллан остаются лидерами в этой области и показали, что органические катализаторы можно использовать для запуска множества химических реакций. Используя эти реакции, исследователи теперь могут более эффективно создавать что угодно, от новых фармацевтических препаратов до молекул, которые могут улавливать свет в солнечных элементах. Таким образом, органокатализаторы приносят наибольшую пользу человечеству» - отмечается в пресс-релизе Нобелевского фонда[4].
Катализаторы представляют собой вещества, контролирующие и ускоряющие химические реакции и при этом не становясь частью конечного продукта. Например, катализаторы в автомобилях превращают токсичные вещества в выхлопных газах в безвредные молекулы. Исследователи долгое время считали, что в принципе доступны только два типа катализаторов: металлы и ферменты.
По мнению Йохана Аквиста, председателя Нобелевского комитета по химии: «Эта концепция катализа настолько же проста, насколько и гениальна, и факт в том, что многие люди задавались вопросом, почему мы не думали об этом раньше».
В целом, с начала присуждения премии в 1901 по 2020 годы лауреатами стали 962 человека, из которых наибольшее количество, а именно 224, присуждены в области медицины и физиологии, 216 – физики, 186-химии[5].
[1] Нобелевская премия по физиологии и медицине 2021 г., пресс-релиз, https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/press-release/
[2] Ионный канал TRPV1: структурные особенности, модуляторы активности, терапевтический потенциал, И.Н Гладких, О.В Синцова, Е.В Лейченко, С.А Козлов, Успехи биологической химии, т. 61, 2021, с. 107–154, https://www.fbras.ru/wp-content/uploads/2021/01/5-Gladkikh.pdf
[3] За кулисами Нобелевской премии по физиологии и медицине, https://www.nobelprize.org/behind-the-scenes-of-the-nobel-prize-in-physiology-or-medicine/
[4] Нобелевская премия по химии 2021 г., пресс-релиз, https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2021/press-release/
[5] Факты о Нобелевской премии, https://www.nobelprize.org/prizes/facts/nobel-prize-facts/
Похожие статьи
1. ОСМС: запускаемся!2. «Пентограмма» для отрасли от Елжана Биртанова
3. Франшиза КДЛ «ОЛИМП»: 2020
4. Заседание комиссии по цифровизации в здравоохранении: хранилище, платформа и требования к МИС-ам
5. Неравенство в здравоохранении или политика сокрытия реальных данных
Оформить подписку
