终于搞懂今年诺贝尔生理学奖到底是啥了
日期：2021-10-05 10:07:30 / 人气：362
想象一下，在酷热的夏天，赤脚走过草坪。你可以感遭到太阳的热量，风的爱抚，以及脚下一片片的草。在草地上与爱人相拥，皮肤的温度与触感让我们感到平和。这些对温度、触觉和运动的印象变为一份共同的感受深入地映入你的脑海。眼睛是如何检测到光的，声波是如何影响我们的内耳的，这些研讨早已取得过诺贝尔奖了，而明天终于，人类对温度、触觉和运动的感受也取得了这份荣誉！TRP通道协助我们感知温度，PIEZO通道赋予我们触觉和本体觉得。明天我们要谈的故事就是关于温度感受器TRP和压力感受器PIEZO，以及他们发现者David Julius和Ardem Patapoutian所做的宏大打工。图一：两个感受器的次要功用，翻译：青子，来自https://www.nobelprize.org/一、什麼是离子通道感受器聊这两个感受器之前，我们必需知道什麼是瞬时受体电位离子通道，“瞬时”标明该离子通道反响速度是很快，“啪”一下！很快啊！通道的开放与激活速率通常以毫秒（ms，千分之一秒) 计算；“受体”标明它位于一个信号接纳者的角色，可以感知外界信号的变化；“电位离子通道”标明它可以翻开或许封闭，并且可以安慰电信号的变化，这通常意味着神经信号的发作。在20世纪上半叶，虽然大家都晓得温度和压力激活了皮肤中不同类型的神经，但他们找不到神经细胞中特定的传感器，那些热的，冷的，触摸如何变为神经激动呢？二、温度感受器与压力感受器的发现进程直到1997年David Julius做了一项打工，找到了第一个TRP温度感受器，其中的原理并不复杂，我愿称之爲“海选法”。Julius曾经晓得某些特定的神经细胞具有感知辣椒素的作用，一定是由于它们的某个基因编码了特定的蛋白。他们把一切神经节的cDNA提取出来，变为一个具有不同cDNA的“池子”，总计144个“池”。接着用这个“池”去感染HEK293细胞，HEK293细胞不是神经细胞，它自身不会对辣椒素有反响，但是假如被某个“cDNA池”感染后，它也能感受辣椒素，那麼这个“池”里一定有我们要找的基因序列。最初经过对该"cDNA池"的重复细分挑选和测序，最终鉴定出了TRPV1基因序列。经过验证TRPV1不只能被辣椒素激活，还能被40℃激活，这是第一个发现的温度传感器。图二，这是David Julius的实验进程，最右侧是其他能感受温度的离子通道以及他们对应的温度区间。无独有偶，脊椎植物机器力感受通道也是经过“海选法”确定的。2010年，Ardem Patapoutian用膜片钳挑选了一种机器敏感的Neuro2A细胞系，并确定了72个候选基因。候选基因被RNAi技术一个接一个地缄默，沉地后的细胞被测试以确定机器力能否发生了电流。假如这个细胞无法持续感应机器力，那麼被敲除的蛋白就是我们要找的蛋白。下图的候选基因72，即PIEZO1是找到的一个基因。经过同源剖析PIEZO2也被找到了。图三，Ardem Patapoutian实验进程，左侧1-71个基因的缄默机器力依然招致电位感应，右侧72号基因，即PIEZO1缄默当前，机器力不会招致举措电位。三、温度与触觉感受基因与人类疾病温度感应TRP通道相关疾病：人类有几种遗传性“TRP通道病”。一种名爲家族性发作性疼痛综合征1型的常染色体显性T型的A1通道病是由TRPA1中的一个点渐变惹起的，表现爲由冰冷、禁食和身体压力引发禁食弱性下身疼痛发作。PIEZO1的渐变损害了红细胞的生理功用和淋巴零碎的发育：PIEZO1的功用增益渐变招致常染色体显性溶血性贫血，称爲脱水遗传性口腔细胞增多症(DHS)或遗传性干细胞增多症。PIEZO2的渐变深入地影响了触觉、振动和本体觉得：PIEZO2缺陷综合征患者表现出本体觉得、触觉和振动大大削弱。这会招致觉得性共济失调、子宫畸形、步态困难、肌肉有力和萎缩、脊柱侧凸、髋关节发育不良和停止性骨骼挛缩。源于往年诺贝尔奖的少量研讨正在停止，包括集中于说明这些受体在各种生理进程中的功用，开发包括慢性疼痛在内的各种疾病的医治办法等等。作者：开丰注册登录官网
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