Nobelova cena za chemii: jak si buňky povídají

10.10. 11:47 | Autor: | Aktualizováno: 10.10. 12:42

Na povrchových membránách buněk jsou receptory, jejichž prostřednictvím buňky přijímají chemické informace.

Letošní Nobelovu cenu za chemii získali američtí biochemici Robert J. Lefkowitz a Brian K. Kobilka za společnou práci týkající se důležité skupiny buněčných receptorů. Mimo jiné se podílejí na stresové reakci, při níž se vyplavuje adrenalin, nebo na vnímání chutí a pachů (včetně feromonů).

"Bum!" Tímto výkřikem zaskočil jeden ze členů nobelovského výboru novináře sledující tiskovou konferenci, na níž byla oznámena jména letošních laureátů Nobelovy ceny za chemii. A pokračoval: "Pamatujete si, kdy jste se naposledy lekli nebo jste měli strach? Cítili jste sucho v ústech, bušení srdce, roztřásla se vám kolena..." To vše je důsledek stresové reakce, při níž se tělo připravuje buď na boj, nebo na útěk. Spouští ji adrenalin a významnou roli v ní hrají takzvané receptory spřažené s G-proteinem, za jejichž objev byla letošní Nobelova cena udělena.

Snímek z prezentace představující letošní laureáty. Lidské tělo může fungovat jen díky tomu, že si jeho buňky neustále předávají informace o tom, co se v jejich okolí děje. K tomu nezbytně potřebují receptory - bílkovinné molekuly vnořené do povrchové membrány buněk. Fungují jako chemické antény: trčí do mezibuněčného prostoru a číhají na molekuly, které jím plují. Mají-li vhodnou chemickou strukturu, na kterou je příslušný receptor vyladěn, připojí se k němu. Buňka tím dostane signál, že se něco děje, a může reagovat. Například zahájí syntézu nějaké další molekuly nebo naopak zastaví průběh některé z bezpočtu biochemických reakcí, které v ní probíhají.

Robert J. Lefkowitz (69) z Dukeovy univerzity studoval od roku 1968 receptory pomocí radioaktivního značení. K nejrůznějším hormonům a signálním molekulám "přilepil" radioaktivní izotop jódu a sledováním míst, kde v těle září, odhalil první receptory na buněčných membránách. Mimo jiné receptor pro adrenalin, který se jeho týmu podařilo z membrány izolovat.

Brian K. Kobilka (57) ze Stanfordovy univerzity působil v 80. letech v Lefkowitzově týmu. Podařilo se mu izolovat gen, podle něhož buňky adrenalinový receptor vyrábějí. Díky tomu se vědci dozvěděli, že tento receptor je velmi podobný rodopsinu - bílkovině, která v oku reaguje na dopadající světlo. Záhy se ukázalo, že obě bílkoviny patří do rozsáhlé skupiny receptorů, které v těle plní nejrůznější funkce.

Podílejí se na vnímání světla, chutí i vůní, hrají roli v imunitní reakci a reagují také na nejrůznější látky ovlivňující nervový systém, například adrenalin, dopamin nebo serotonin. Jejich význam pro fungování těla je tedy obrovský.

Receptory spřažené s G-proteinem kóduje asi tisícovka genů, což je obrovské množství, uvědomíme-li si, že celý lidský genom je tvořen asi 24 tisíci genů. Výzkum oceněný letošní Nobelovou cenou za chemii tedy zásadním způsobem pomohl pochopení lidského těla. Ostatně asi polovina všech léků tyto receptory nějakým způsobem ovlivňuje.

Foto: Profimedia