نوبل شیمی به پروتئین‌ها رسید

رابرت. جی. لفکویتز و برایان کی. کوبیلکا دو دانشمندی هستند که آکادمی سلطنتی علوم سوئد دیروز آنها را به‌عنوان برندگان نوبل شیمی سال 2012 انتخاب کرد. پیشگامی اکتشافات‌ این دو دانشمند که منجر به آشکار شدن فعالیت‌های خانواده بسیار مهمی از گیرنده‌های سلولی به نام گیرنده‌های GPCRs شده است، باعث شد تا این دو دانشمند برجسته پس از سال‌ها تلاش جایزه نوبل را تصاحب کنند. هر سلول از گیرنده‌های‌ ریزی برخوردار است که آن را قادر به حس محیط اطراف خود می‌کند تا بتواند با موقعیت‌های جدید سازگار شود. برای مدت‌ها چگونگی احساس محیط اطراف توسط سلول‌ها به شکل یک معما باقی مانده بود. دانشمندان می‌دانستند که هورمون‌هایی مانند آدرنالین از تاثیرات قدرتمندی مانند افزایش فشارخون و سرعت بخشیدن به ضربان قلب برخوردار است. آنها بر این تصور بودند که سطوح سلولی شامل گیرنده‌هایی برای این هورمون‌هاست، اما این‌که این گیرنده‌ها دقیقا از چه تشکیل شده و چگونگی کارکردها، بخش اعظمی از کوشش‌های قرن بیستم را به خود اختصاص داده بود. اولین بار حدود 44 سال پیش لفکویتز از رادیو اکتیو برای پیگیری گیرنده‌های سلولی استفاده کرد. وی یک ایزوتوپ ید را به چند هورمون متصل کرده و توسط تابش توانست چند گیرنده از جمله گیرنده آدرنالین موسوم به آدرنرژیک را شناسایی کند. اعضای تیم تحقیقاتی وی این گیرنده‌ها را از جایگاه‌های پنهان آنها در دیوار سلول استخراج کرده و درک اولیه‌ای را از چگونگی کارکرد آن به دست آوردند. کوبیلکا نیز در دهه 80 میلادی، گام بعدی را برای این کشف برداشت. وی به تلاش برای جدا کردن ژن رمزگذاری گیرنده آدرنرژیک از ژنوم عظیم انسان پرداخت. محققان با بررسی این ژن دریافتند که شباهت بسیاری میان آن و گیرنده نور در چشم انسان وجود دارد و موفق به شناسایی خانواده بزرگ این گیرنده‌های مشابه با کارکرد یکسان در بدن شدند.

امروزه این گیرنده‌ها به عنوان گیرنده همراه جی پروتئین شناخته شده که حدود هزار کد ژنتیکی برای چنین گیرنده‌هایی برای نور، طعم، عطر، آدرنالین، هیستامین، دوپامین و سروتونین وجود دارد. حدود نیمی از داروها تاثیر خود را از طریق این گیرنده‌ها به دست می‌آورند. کوبیلکا همچنین در سال 2011 توانست دستاورد دیگری را کسب کند. وی همراه تیم پژوهشی خود توانست تصویری از گیرنده کوبیلکا را در لحظه مناسب به ثبت برساند که در آن توسط یک هورمون فعال‌سازی شده و علامتی را برای یک سلول دیگر می‌فرستاد. این تصویر یک شاهکار مولکولی بوده که نتیجه دهه‌ها پژوهش است.فرهنگستان سلطنتی علوم سوئد در حالی لفکویتز و کوبیلکا را مستحق دریافت جایزه نوبل دانست که معتقد است کشفیات این دو شیمیدان سیستمی هدفمند و دقیق از تعاملات میان میلیون‌ها سلول است.