Сегодня, с вручения премии в области медицины, началась Нобелевская неделя

Ежегодная нобелевская неделя открылась в понедельник в Стокгольме церемонией объявления лауреатов премии по медицине. Высшая мировая научная награда присуждена работающим в США Джеймсу Ротману, Рэнди Шекману и Томасу Зюдофу за открытия, касающиеся механизмов переноса веществ внутри клеток и между ними с помощью везикулярного транспорта.

В нужное время, в нужное место

Завлабораторией динамики внутриклеточных мембран петербургского Института цитологии РАН Елена Корнилова пояснила, что везикулярный транспорт — это один из базовых процессов, которые делают клетку такой, какой мы ее видим. Если под микроскопом ученые видят, из каких частей — органелл — состоит клетка, то везикулярный транспорт — это механизм их взаимодействия, отметила она.

Все такие "перевозки" происходят в строго определенное время в нужном направлении. Это происходит с помощью везикул — содержащих разные вещества маленьких пузырьков, окруженных мембраной, схожей с той, что окружает каждую живую клетку. В мембрану каждой везикулы встроены белковые молекулы-"почтовые адреса", позволяющие доставлять ее по назначению — как внутри клеток, так и между клетками, и высвобождать содержимое везикулы в нужное время.

"Эту ситуацию можно описать примерно так: если посмотреть с высоты птичьего полета на торговую площадь маленького городка, можно увидеть, что там стоят торговцы, кто-то продает пуговицы, кто-то лошадей, кто-то капусту, жуткая толкотня. Но каждый человек, который пришел покупать коня, уйдет с лошадью, а не с капустой. Этот процесс очень четко регулируется механизмами, которые позволяют все это регулировать. Это и есть везикулярный транспорт. Он определяет, в какие транспортные пузырьки, везикулы, будет упакован тот или иной белок, какая у него будет мембрана. То есть он определяет адрес доставки, способ доставки, правильность узнавания, контроль", — сказала исследователь.

Везикулярный транспорт, в частности, обеспечивает перенос вновь синтезированных белков от рибосом — внутриклеточных "фабрик", где они синтезируются, в другие клеточные органеллы, а также обеспечивает поглощение и транспортировку веществ внутрь клетки. Этот механизм обеспечивает и взаимодействие клеток между собой — например, при передаче сигналов между нейронами.

Премия "за дело"

Ротман, Шекман и Зюдоф решили чрезвычайно сложную задачу по выяснению того, как в живых клетках происходит перенос веществ путем везикулярного транспорта, пишет в своем коментарии Александр Петренко, заведующий лабораторией клеточной биологии рецепторов Института биоорганической химии имени академиков Шемякина и Овчинникова Российской академии наук.

"Это фундаментальная проблема — как происходит слияние мембран. Это один из самых важных физиологических процессов", — сказал Петренко. "Я счастлива, что Нобелевскую премию, наконец, дали за дело", — отметила Корнилова.

По словам Петренко, понять, как происходит и регулируется везикулярный транспорт — "это была безумно сложная задача". Нынешние лауреаты подошли к ее решению с трех разных сторон, отметил ученый.

Зюдоф исследовал везикулярный транспорт в нервных клетках. Ротман реконструировал в пробирке эту систему. "Он нашел ключевые белки, которые абсолютно необходимы для того, чтобы этот транспорт состоялся", — пояснил Петренко.

Другой лауреат, Шекман, занимался поиском генов, кодирующих белки, участвующие в этом процессе. "Роль Шекмана в том, что он использовал совершенно далекую от нервной системы модель — дрожжи". С помощью мутантных штаммов дрожжей удалось определить белки, которые вовлечены в перенос веществ с помощью везикул, отметил Петренко.

"Три разных направления — нейрональное, чисто мембранный транспорт и генетический подход привели к тому, что независимо были получены разные кусочки данных, которые вместе сложились в современную картинку понимания того, как мембраны сливаются, что за этим стоит, какие белки в этом участвуют и как происходит регуляция", — добавил Петренко.

Белки, связанные с везикулярным транспортом, когда-нибудь могут стать перспективными "мишенями" для лекарств, например, от болезней центральной нервной системы, считает Петренко. "Рано или поздно на прилавках аптек появится что-то, что позволит направленным образом менять взаимодействие между нейронами. Но это вопрос не сегодняшнего дня и не завтрашнего, а послезавтрашнего", — сказал он.

Открытия Шекмана в 1980-1990 годах позволили биотехнологической отрасли "взять на службу" дрожжи, которые сегодня производят до четверти всего инсулина и 100% всей вакцины от гепатита B, отметила пресс-служба Университета Калифорнии, где работает ученый.

Одержимость наукой

Шекман признался, что для него стало неожиданностью присуждение ему Нобелевской премии. "Первой моей реакцией было "О Боже!". Второй тоже", — признался Шекман, которого звонок из Швеции разбудил глубокой ночью по местному времени.

Шекман рассказал, что, после того, как его проинформировали о присуждении награды, он обнял свою жену и позвонил отцу.

Ротман о вручении ему награды узнал несколько раньше коллеги, и поэтому когда ему позвонили радиожурналисты из Швеции, был немного спокойнее Шекмана. "Вначале у меня была нервная дрожь, но сейчас чувствую себя больше почтенным", — сказал Ротман.

Зюдоф — человек, полностью отдающий себя научным исследованиям, считает Александр Петренко.

"Я очень хорошо знаю Томаса Зюдофа. Я приехал в его лабораторию в 1990 году и три года провел там. У нас есть десятка полтора совместных работ", — сказал Петренко РИА Новости. По его словам, Зюдоф — фанатик науки. "Он колоссально работоспособен. По сути, для него в жизни ничего, кроме науки, не существует", — отметил ученый.

Во многом успех Зюдофа в науке был определен его учителями — нобелевскими лауреатами 1985 года Джозефом Голдштейном и Майклом Брауном, которые ему всячески помогали, добавил Петренко.

Зюдоф — очень аккуратный и пунктуальный человек, отметил Петренко. "Он очень требователен в лаборатории вплоть до того, что каждый день писал на бумажке задание каждому своему сотруднику", — сказал собеседник агентства. "Мне с ним было очень легко работать. Мы понимали друг друга просто идеально, с полуслова. И эти три года запомнились мне как самые интенсивные и плодотворные в моей карьере", — сказал Петренко.

Завтра, 8 октября, назовут лауреатов в области физики.