Лауреатами Нобелевской премии по физиологии или медицине этого года стали нейробиологи Дэвид Джулиус и Ардем Патапутян - Гранит науки - 2021-10-05

Нобелевская ассамблея Каролинского института (The Nobel Assembly at Karolinska Institutet) присудила премию по физиологии или медицине 2021 года Дэвиду Джулиусу (David Julius) из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (University of California, San Francisco) и Ардему Патапутяну (Ardem Patapoutian) из Исследовательского института Скриппс в Ла-Хойе, Калифорния (Scripps Research, La Jolla, California) «за их открытия рецепторов температуры и прикосновения». Это фундаментальные открытия, показавшие молекулярный механизм формирования наших ощущений тепла, холода и давления, иными словами, нашего восприятия окружающего мира. В прошлом году Джулиус и Патапутян были удостоены другой высокой награды, Премии Кавли (Kavli Prize), присуждаемой Норвежской академией наук и литературы (Norwegian Academy of Science and Letters). Два нейробиолога независимо друг от друга открыли сенсорные рецепторы температуры и давления, соответственно. Сенсорный рецептор представляет собой нервную клетку или комплекс нервной и эпителиальной клетки, специально приспособленный для восприятия определенного типа раздражителей. В то время как механизмы восприятия запахов и зрительных сигналов давно описаны, понимания молекулярного механизма преобразования в электрические сигналы для головного мозга таких физических воздействий как температура и давление не было. В обоих случаях оказались задействованы ионные каналы - траспортные белки - нейронов и других клеток. Одни каналы, реагирующие, в частности, на жгучее вещество перца, капсаицин, активируются высокой температурой, другие — механическим давлением. Их и открыли Джулиус с Патапутяном.

Дэвид Джулиус для выявления теплочувствительных сенсоров в нервных окончаниях кожи использовал в капсаицин, жгучее вещество острого перца, которое вызывает ощущение жжения. Но прежде он с сотрудниками создал библиотеку миллионов фрагментов ДНК, соответствующих генам, которые активны в сенсорных нейронах, реагирующих на боль, тепло и прикосновение. В этой библиотеке они путем экспрессии один за другим всех фрагментов выявили тот, что кодирует белок, реагирующий на капсаицин. При переносе в другие клетки этот ген делал их чувствительными к капсаицину, кодировал белок – ионный канал, фактически рецептор, активируемый теплом и обусловливающий болевое ощущение жжения. Ардем Патапутян открыл новый класс сенсоров, пьезорецепторы, реагирующие на механические стимулы в коже и внутренних органах, исследуя клетки, чувствительные к давлению. Для этого он и его сотрудники изучили 72 гена, кодирующие возможные рецепторы давления. Инактивируя эти гены один за одним, ученые обнаружили ген, ответственный за механочувствительность изучаемых клеток. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск»