Мы продолжаем наш ежегодный обзор результатов старейшей и наиболее важной международной награды за выдающиеся научные исследования — Нобелевской премии. По традиции обладателей премии объявляет Нобелевский комитет Королевской шведской академии наук в Стокгольме.

Все две недели мы будем следить за решениями Нобелевского комитета и публиковать комментарии наших авторов о лауреатах премии 2013 года и их вкладе в мировую науку. Следите за обновлениями!

медицина и физиология

Нобелевскую премию по медицине и физиологии в 2013 года получили Джеймс Ротман, Рэнди Шекман и Томас Зюдхоф за «исследование механизмов, регулирующих везикулярный транспорт (перенос веществ внутри мембранных пузырьков)».

vorobjev

Иван Воробьев

доктор биологических наук, руководитель лаборатории клеточной подвижности НИИ физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского МГУ, профессор кафедры клеточной биологии и гистологии биологического факультета МГУ

Три нобелевских лауреата внесли существенный вклад в наше понимание того, как организован транспорт пузырьков в клетках (внутриклеточная логистика). Все клетки синтезируют, переносят внутри себя и выделяют во внешнюю среду большое количество разных белков. Для переноса по цитоплазме белки упаковываются в специальные контейнеры — внутриклеточные пузырьки диаметром около 0,1 мкм, которые перемещаются по клетке, и, найдя нужное место, сливаются с другими пузырьками или с наружной клеточной мембраной (последний процесс называется секреция). Вопрос состоит в том, как на молекулярном уровне организована логистика данного процесса в клетках.

Randy W. Schekman в 1970-е годы с помощью генетического анализа впервые идентифицировал белки, ответственные за избирательный перенос пузырьков между различными отсеками в цитоплазме клеток дрожжей, а затем исследовал в бесклеточной системе белки-переносчики, которые участвуют в формировании данных пузырьков. Один из этих белков — COPII вошел во все современные учебники по клеточной биологии.

Второй лауреат James E. Rothman исследовал в 80-е и 90-е годы прошлого века процесс причаливания пузырьков к различным мембранам клетки и их слияния. Он сформулировал теорию о специальных белковых комплексах, которые позволяют сделать в водном растворе, которым является цитоплазма клетки, почти невероятное — объединить две мембраны в одну. Причем объединиться мембраны должны строго специфическим образом. В частности, этот процесс отвечает за слияние определенных пузырьков с плазматической мембраной, что приводит к выделению их содержимого во внешнюю среду. Очень важно, что белки описанные обоими авторами, оказались эволюционно консервативными, то есть сходными для широкого круга животных и растений.

Третий лауреат Thomas C. Südhof известен различными исследованиями, но Нобелевскую премию он получает за свой вклад в исследование так называемой «регулируемой секреции» — в данном случае за один из механизмов, объясняющих регуляцию нервного импульса. В 90-е годы он исследовал так называемые «кальций-чувствительные» белки нервных клеток и показал, что в ответ на вход кальция в цитоплазму клетки, эти белки связываются с мембранными пузырьками, что приводит к их опорожнению во внешнюю среду — так «застежка» синаптической передачи открывается, и нервный импульс передается с одной клетки на следующую.