(MTI) – A sejt szállítórendszerének szabályozásával kapcsolatos felfedezésekért az amerikai James Rothman és Randy Schekman, valamint a német Thomas Südhof kapta megosztva az idei orvosi-élettani Nobel-díjat – jelentették be hétfőn a svéd Karolinska Intézetben Stockholmban.
Az illetékes bizottság indoklása szerint a három tudós vezikuláris transzporttal kapcsolatos kutatásai hozzájárultak annak megértéséhez, hogy a sejtek által előállított molekulák miként kerülnek a megfelelő helyre a megfelelő időben.
A Nobel-díj honlapján olvasható összegzés szerint a három tudósnak sikerült megfejtenie, miként szervezik a sejtek szállítórendszerüket. Minden egyes sejt ugyanis egy apró „ipari létesítménynek” tekinthető, amely különböző molekulákat állít elő és exportál, pontosan eljuttatva azokat a megfelelő célállomásra. A hasnyálmirigy által termelt inzulin a vérbe kerül, az idegműködést szabályozó ingerületátvivő anyagokat, az úgynevezett neurotranszmittereket az egyik agysejt küldi a másiknak, amikor „párbeszédbe” elegyedik vele.
A molekulák szállítása parányi „hólyagokban”, vezikulumokban történik. A három idei Nobel-díjas e vezikuláris transzport szabályozásának genetikai és molekuláris alapjait tárta fel, amelyeknek köszönhetően a küldemények a megfelelő időben érkeznek a megfelelő helyre.
Randy Schekman, a Kaliforniai Egyetem berkeley-i intézményének professzora fedezte fel, hogy milyen gének szabályozzák a vezikuláris transzportot, James Rothman, a Yale kutatója derítette ki, hogy milyen fehérjemechanizmusok teszik lehetővé a vezikulumoknak a „célállomásnál” való dokkolását, Thomas Südhofnak, a Stanford Egyetem kutatójának a nevéhez pedig annak a megfejtése fűződik, hogy miképp szabályozzák a sejtek a szállítmányok kézbesítésének időzítését.
A három idei Nobel-díjas felfedezéseinek köszönhetően ismerhette meg a tudomány, hogy milyen pontosan szabályozott mechanizmus irányítja a sejtek szállítórendszerét és a szállítmányok célba juttatását. E rendszerben fellépő zavarok kóros folyamatokat indítanak el, olyan betegségek kialakulásához vezetnek, mint az idegrendszeri kórképek, a diabétesz vagy az immunológiai rendellenességek.
James Rothman 1950-ben született a Massachusetts állambeli Haverhillben. 1976-ban a Harvard Egyetemen szerzett Phd-fokozatot, majd a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) posztdoktori képzésében vett részt. 1978-ban a Stanford Egyetemre került, ott kezdte meg kutatásait a vezikulumokról. Később dolgozott a Princeton Egyetemen, valamint a Columbia Egyetemen is. 2008-ban a Yale munkatársa lett, jelenleg a sejtbiológiai tanszék professzora és vezetője.
Randy Schekman 1948-ban született St. Paulban, Minnesotában. A Kaliforniai Egyetemen tanult Los Angelesben, 1974-ben a Stanford Egyetemen szerzett doktori címet az orvosi Nobel-díj 1959-es kitüntetettje, Arthur Kornberg tanítványaként. Két évvel később került Berkeleybe, ahol jelenleg a molekuláris és sejtbiológiai tanszék professzora. Emellett a marylandi Howard Hughes Orvosi Kutatóintézet munkatársa.
A három tudós közül Thomas Südhof a legfiatalabb: 1955-ben született Göttingenben, ott is járt egyetemre. 1982-ben diplomázott, ugyanabban az évben doktorált neurokémiából. 1983-ban a Texasi Egyetem orvosi karának posztdoktori hallgatója lett Michael Brownnal és Joseph Goldsteinnel, az orvosi Nobel-díj 1985-ös kitüntetettjeivel együtt. Südhof 1991-ben lett a Howard Hughes Orvosi Kutatóintézet munkatársa, 2008-ban pedig a Stanford Egyetem sejtfiziológia professzorává nevezték ki.
A legmagasabb orvostudományi elismeréssel összesen 8 millió svéd korona (272,3 millió forint) is jár. A díjat hagyományosan december 10-én, Alfred Nobel halálának évfordulóján adják át Stockholmban.
HÁTTÉR
A vezikulumok membránnal körülhatárolt hólyagocskák, amelyek a meglévő membránrendszerekből „fűződnek le”. Liliom Károly az MTI-nek elmondta, hogy a vezikuláris transzport rendkívül sokrétű folyamat, a három tudós pedig a rendszer különböző szabályozó aspektusainak, pontosabban azoknak a fehérjéknek a leírásáért kapta a díjat, amelyek szerepet játszanak e sokrétű folyamat egyes lépéseiben.
Mindhárman más irányból, egymástól függetlenül indultak el: Schekman élesztővel kezdett dolgozni és génkiütéses kísérletekkel figyelte, hogy a vezikuláris transzport sérül-e vagy sem, ha megakadályozza bizonyos fehérjék kifejeződését. Így azonosított olyan fehérjéket, amelyek nélkülözhetetlenek ahhoz, hogy a vezikuláris transzportfolyamatok szabályosan lejátszódjanak. Rothman a vezikulumok fúziójához szükséges szabályozó és segítő fehérjéket azonosította, Thomas Südhof pedig a neurotranszmitterek időzített kibocsátásában – tehát megint csak a szabályozásban – szerepet játszó fehérjéket írt le.
A legtöbb sejt belsejét membránokkal körülhatárolt terek töltik ki, az egyik membránrendszerről lefűződő, majd egy másikba beolvadó vezikulumok végzik ezeknek a membránoknak az egymásba való átalakulását, az egymással való kommunikálását. Bár a vezikulumoknak lehet konkrét, tároló funkciójuk, a sejt szállítórendszere ennél dinamikusabb mechanizmus, általánosabb jelenség, amelynek alapvető szerepe van a sejt életében. Ahhoz, hogy a membránok lefűződése és fúziója időben és térben jól szabályozottan menjen végbe, általában szükség van különféle fehérjék segítségére. A kutatók ezeket a fehérjéket találták meg, Rothman magasabb rendű sejteket, Schekman az élesztőket, Südhof pedig az idegvégződéseket vizsgálva azonosította őket – részletezte Liliom Károly.
A három tudós által elért eredmények emellett rávilágítottak bizonyos kórképek hátterére is. Ha egy vezikulum ugyanis rossz helyre irányítódik vagy a tartalma nem tud kiürülni, az betegségek kialakulásához vezethet. Ha viszont ismertek azok a fehérjék, amelyek szabályozzák a vezikulumok megfelelő helyre kerülését, időbeni és térbeli fuzionálását, illetve tartalmuknak a megfelelő helyre való kiürülését, akkor az ilyen típusú elrontott funkciókat befolyásolni lehet akár gyógyszeresen, akár a jövőben valamiféle célzott génterápia révén – mondta Liliom Károly.