获2021年诺奖的蛋白，结构由中国学者首先解析

 

　　“我每年讲课讲到他们都会说他们迟早要得诺奖。”一接通电话，清华大学生命科学院教授杨茂君就告诉科技日报记者，诺奖颁给他们实至名归。

 

　　10月4日，2021年诺贝尔生理学或医学奖颁给戴维·朱利叶斯和阿登·帕塔普蒂安，以赞誉他们在人类感知痛苦和温度机制方面的突出贡献。

 

　　或许有人会在心里嘀咕：“这位教授等人家获奖了才说，是不是马后炮。”

 

　　别急，先来看一篇学术论文。相关报导显现：清华大学杨茂君与合作者成功解析了机械力活络非选择性阳离子通道蛋白Piezo的三维结构，研讨效果2015年宣告于国际顶级期刊《天然》杂志，这是Piezo蛋白的结构首获解析。

 

　　本年的诺贝尔生理学或医学奖就与Piezo蛋白相关。阿登·帕塔普蒂安在人类几百个细胞膜表面蛋白基因中找到了压力感应基因，并发现了它编码的离子通道蛋白Piezo。这一发现完毕了人类关于“触觉究竟是怎样来的”的认知蒙昧状态，并引领了后续许多的相关研讨。与阿登·帕塔普蒂安一样，戴维·朱利叶斯的研讨答复了人体怎样感觉到热与冷，是什么信号传递给了神经系统，让大脑知道。

 

　　探究人体之谜，是生命科学的任务。诺贝尔奖得主们作为开辟者，开辟出一片新知领地，孜孜求索的科学家们持续跟进、丰厚研讨，共同揭开人体的未解之谜。

 

　　作为从事结构生物学研讨的科学家，杨茂君团队持续盯梢生命体内的蛋白质，想尽办法取得蛋白，进行解析。

 

　　人体内的蛋白有许多，哪些才是值得花大力气解析的呢？

 

　　或者，问得更直白一些：怎么才干解析一种可以取得诺贝尔奖的蛋白的结构？

 

　　“诺贝尔奖一直是奔着生命最本质的东西去的。”杨茂君说，1988年的诺贝尔化学奖已经颁给了捕光复合物揭示视觉机制，而本年得奖的效果与味觉和触觉相关，未来听觉和人类意识产生的机制也应该会获奖。

 

　　凭着对诺奖追踪生命本质的判别，许多团队开端针对这两种诺奖等级的新发现的机制(TRP、Piezo)发力。

 

　　杨茂君回想，他们团队最早做的是TRP离子通道，但后来被其他团队逾越了。

 

　　“2012年，我们实验室的盖景鹏同学(本年刚刚参与上海科技大学树立独立实验室)就克隆了20几种TRP离子通道，分别表达、纯化、长晶体(注：晶体衍射法解析蛋白结构需求先取得满足的蛋白质晶体)，却没有一个长出晶体。”杨茂君说，效果另一个研讨团队用单颗粒冷冻电镜解析了出来。

 

　　“在他们文章出来第二天我们就把这些课题悉数停掉了，回头要点做Piezo。”杨茂君说，做研讨不能跟跑，而是要做他人做不了的。

 

　　“Piezo很难做，因为能感受压力信号，所以摇瓶培养行不通，会让细胞一直感受到力，活不下来。”杨茂君说，但盖景鹏肯吃苦，又肯想办法，愣是在平板上培养细胞，收成了足量的蛋白用于冷冻电镜解析。

 

　　上千盘培养皿上培养的细胞，只收成到很少量的Piezo蛋白。

 

　　这也是为什么这一蛋白在被发现很久后，其结构仍迟迟无法破解的原因之一。一个很明显的比如是，杨茂君实验室在2015初度宣告了Piezo1结构的3—4年后，其他研讨组才用他们开发出来的研讨方法纯化得到蛋白，并将其分辨率提高到原子分辨率水平，宣告了多篇顶级论文。

 

　　采访过程中，杨茂君屡次提到自己的学生，他一再表示，许多研讨之所以可以有效果，是因为研讨者肯踏踏实实坐下来，从微末做起、勤勤恳恳，终究为人类的认知规划开疆拓土。