离子通道将诺贝尔奖带给了德国

 作者:游醉     |      日期:2017-08-21 06:04:08
作者:PHYLLIDA BROWN对细胞通讯方式的革命性理解为今年的两位德国科学家获得了诺贝尔生理学或医学奖凭借巧妙的技术催生了整整一代的研究,Erwin Neher和Bert Sakmann证明了细胞膜具有单独的离子通道,微小的电流可以通过这些通道通过研究这些通道及其调节因素,科学家们现在正在理解诸如神经冲动的通过,卵子受精和心跳调节等过程他们还在了解囊性纤维化和糖尿病等疾病的机制 Neher是哥廷根马克斯普朗克生物物理化学研究所膜生物物理系主任萨克曼是一名生理学家,现居住在马克斯普朗克医学研究所的海德堡十五年前,当他们一起工作时,他们发现了如何通过单个离子通道测量电流然后,在1981年,他们改进了这项技术,导致细胞生物学研究的爆炸式增长 “我很惊讶,”萨克曼告诉“新科学家”杂志 “我根本没有想到它”他说生理学领域还有很多令人兴奋的工作,所以他很高兴神经生物学得到了认可 “这有点好运”科学家们长期以来一直怀疑细胞可以通过特定的离子通道调节膜上的电压,但他们无法准确测量它例如,他们知道钠离子在被激活并且钾离子移出时会进入神经细胞但确切的机制仍不清楚:单通道中的电流小至皮安或10-12安培,通道的尺寸可能只有离子的宽度一个问题是细胞膜的电噪声使来自任何特定通道的信号变得模糊 Neher和Sakmann的技术,称为膜片钳方法,是一种消除整个膜的噪声并“倾听”特定通道的方法膜片钳技术涉及用含有盐水溶液的玻璃微量移液管接触细胞膜,并通过抽吸对膜的小片形成密封电子放大器连接到移液管的内部每个电流脉冲表明离子通道已打开 Neher和Sakmann表明,电流脉冲每次都趋于相同,这表明通道可以是开放的也可以是封闭的,但绝不会“半开”该技术还表明,通道特定于特定离子,例如钙离子或氯离子伦敦大学学院的Stuart Cull-Candy说,没有人想过通过摆脱大部分膜来消除膜'噪音' Cull-Candy,其自身对大脑突触传递的研究不断使用该技术,称补丁钳技术是“一个美丽的想法,也是一种美丽的方法”他说,在德国人获得奖金之前,这只是时间问题该方法证明是通用的例如,科学家可以用它来研究不同神经递质(化学信使)对通道的影响,或某些药物和麻醉剂阻断通道的机制牛津大学的弗朗西斯阿什克罗夫特说,它已经产生了广泛的研究领域阿什克罗夫特说,这种膜片钳测试使人们能够研究以前不接受电物理分析的各种小细胞的生理学两位德国人也慷慨地分享他们的工作并公开发展他们的方法她说,“这不是说'这是我的技术,而是为了它所有的价值而为它做好准备',他们向全世界开放实验室,整个世界都去了麦加” Ashcroft自己的工作,研究分泌胰岛素的胰腺β细胞,广泛使用了获奖科学家的技术其他研究人员用它来证明某些被称为磺脲类药物可以刺激β细胞产生更多胰岛素美国耶鲁大学的电生理学家弗雷德里克·西格沃思(Frederick Sigworth)在20世纪70年代后期与尼尔一起工作,他说他对这个消息感到“非常高兴”他说,令人兴奋的是看到注意力转向这个研究领域,而不是像遗传学这样的高调领域 Sigworth重新设计了用于膜片钳技术的放大器,