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細胞裡的捷運
2015/11/02
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2013年諾貝爾生理學或醫學獎得主揭曉,由羅斯曼、謝克曼、及蘇德霍夫三位科學家獲獎,表彰他們在細胞內部「運輸調控機制」上的發現。
 
 
2013年諾貝爾生理學或醫學獎得主揭曉,由羅斯曼、謝克曼、及蘇德霍夫三位科學家獲獎,表彰他們在細胞內部「運輸調控機制」上的發現。這項研究與糖尿病、帕金森氏症等神經系統疾病,都有密切關連。這個星期,科學三分鐘繼續為您介紹相關的研究成果。請聽今天的主題:細胞裡的捷運。

如果說,1999年諾貝爾生理學或醫學獎得主布洛伯爾的發現,可以比喻為細胞內運輸的「郵遞區號」,那麼,2013年三位得主的研究內容,就不妨比喻為細胞裡的捷運。

在上個星期的科學三分鐘,我們提到了細胞裡面有製造蛋白質的工廠,叫做核醣體。核醣體製造出來的蛋白質,剛開頭的幾個胺基酸,就像它的「郵遞區號」,可以決定這個蛋白質被送到哪裡去。但是過去科學家對於蛋白質實際上要怎麼輸送?由哪些分子負責輸送?了解的還不是很多。

長庚大學生物醫學系的羅時成教授,為我們解釋了2013年諾貝爾獎得主羅斯曼的成就。首先,細胞內有一個結構叫做小泡,也有人翻譯作囊泡,我們可以把它想像成運輸蛋白質的捷運車廂。我們知道細菌的結構,很多地方跟我們的細胞是一樣的,於是羅斯曼用了一個非常精彩的方法,讓酵母菌做一些突變,在突變的酵母菌裡面,這些小泡不能正常運輸蛋白質,會停留在某些地方,羅斯曼回頭去找是哪些基因突變了,就找到了控制蛋白質運輸的基因。

羅時成教授也用捷運來比喻,更深入地說明了相關的研究。

羅時成:「我們打個比方來講好了,就像我們的捷運一樣,我們捷運是一個一個車廂。那我們想想看,捷運到底要到哪一站,那到哪一站要停,他一定要有信號的指揮。所以羅斯曼他就是利用遺傳學的方法,找到這個小泡,它們相對接的就有一點像一個車廂跟一個車廂的連接點。如果車廂掛錯了,應該到中正紀念堂的,它因為沒有接上,它就停留在台北車站。諸如此類的連接點,他們是做更細的一個找尋。」

羅教授提到的連接點,就是一些分子,讓細胞內的小泡可以辨識,來決定如何運輸蛋白質。它們的地位非常重要,如果功能失常,舉例來說,小泡裡的胰島素沒有辦法被送到細胞外,導致肝臟不能吸收我們的血糖,就會引發糖尿病。同樣的道理,如果神經傳導物質的運輸卡住了,就會引起神經系統的疾病。羅斯曼、謝克曼、及蘇德霍夫三位科學家會獲得諾貝爾獎,就是因為他們找到了細胞內部運輸的「調控機制」。那麼,運輸出問題所造成的疾病,要怎麼解決呢?

羅教授認為,將來藥物的開發,主要希望讓細胞內輸送的辨識,能夠更清楚而不至於累積。所謂累積,就是小泡停留在細胞裡的某一個地方,造成阻塞,好像捷運車廂停留在臺北車站,讓整個往新店方向的捷運停擺的話,就是一種疾病。所以,如何藉著藥物讓小泡能夠很順暢的輸送蛋白質,就是開發藥物的一個方向。當前的研究,也為許多疾病的治療,帶來了一線曙光。

【本單元由行政院國家科學委員會補助製播】
2013-11-24 16:55:00播出
 
標籤 標籤:
核醣體(1)囊泡(2)
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