Гранит науки - 2003-10-08

Лауреатами Нобелевской премии 2003 года по химии стали ученые, открывшие каналы в мембранах живой клетки это Питер Эгр (Peter Agre) и Родерик МакКиннон (Roderick MacKinnon) У микрофона Марина Аствацатурян! Лауреатов-химиков Эгра, который работает в Медицинской школе Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University School of Medicine) в Балтиморе и сотрудника Рокфеллеровского Университета ( Rockfeller University), работающего по программе Медицинского Института Говарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute) МакКиннона, скорее можно было бы назвать биохимиками и присудить им премию по физиологии и медицине. Поскольку знание механизмов проникновения и выведения ионов солей и воды в клетки всего живого и из них это фундаментальное биомедицинское знание. Но выбор Нобелевской Ассамблеи Каролинского Института в Стокгольме, которая отвечает за биологическую номинацию, в этом году пал на создателей широко применяемого в медицине магниторезонансного анализа - физика и химика. Королевская Шведская академия наук, присуждающая премии по химии, внесла равновесие, определив лауреатами по химии врачей по образованию. 54-летний Питер Эгр сейчас является профессором биохимии, а 47-летний Родерик МакКиннон профессор молекулярной нейробиологии, оба они граждане США.

Существование специфических каналов, по которым происходит транспорт воды в клетку и обратно в межклеточное пространство, предполагалось еще с середины 19-го века. А в 1988 году Питеру Эгру удалось выделить белок клеточной мембраны, который и оказался по своей функции водным каналом. И сейчас ученые, наблюдающие за проникновением молекулы воды через клеточную мембрану, понимают, почему по этим каналам не проходит ни одна другая маленькая молекула или ион, но только вода. Так устроен открытый Эгром белок. Через 10 лет после открытия Эгра, в 1998 МакКиннон определили пространственную структуру калиевого канала. Благодаря этому открытию можно отслеживать прохождение ионов по каналам, которые открываются и закрываются в ответ на различные подаваемые клеткой сигналы. Ионные каналы чрезвычайно важны для работы нервной системы и мускулатуры. То что называется потенциалом действия нервных клеток или нейронов, возникает при открытии ионного канала на поверхности одной нервной клетки в ответ на сигнал, поступивший с соседней нервной клетки, вследствие чего электрический импульс в течение тысячных долей секунды передается по поверхности всего нейрона посредством открытия и закрытия встречающихся на пути ионных каналов. Открытия Эгра и МакКиннона, таким образом, дали ключ к молекулярному пониманию как прохождения нервных импульсов, так и работы выделительной системы, например, превращения первичной мочи в конечную путем возвращения воды в почки. Понимание работы мембранных каналов- это основа понимания болезней почек, сердца, мышц и нервов всех тех систем, что связаны с транспортом воды и ионов.