Нобелевская премия 1999 года по физиологии и медицине

It's one of the early hypotheses in cell biology that really stood the test of time with very few modifications. It was visionary.
Danny J. Schnell.

Нобелевская премия по физиологии и медицине была вручена Гюнтеру Блобелю "за открытие того, что белки имеют внутренние сигнальные структуры, которые управляют их транспортировкой и локализацией в клетке("for the discovery that proteins have intrinsic signals that govern their transport and localization in the cell"^[1]).

В нашей клетке синтезируется множество белков и до исследований Блобеля было непонятно, каким образом они оказывается точно там, где им положено находиться, при этом проходя через мембраны, окружающие многие структуры клетки.

Несколько статей в 1960-х годах утверждали, что мРНК секретируемых белков изолируется в микросомах, представляющих собой части шероховатого ЭПР, о было непонятно, каким образом осуществляется их поглощения. Одна из идей состояла в том, что нетранслируемый регион, общий для всех подобных мРНК опосредствует их прикрепление к ЭПР(аналогично объяснялись и случаи с другими органеллами). Другая гипотеза состояла в том, что рибосомы, связанные с органоидами отличаются от "свободных" и могут распознавать необходимые мРНК по специальным нетранслируемым участкам. ^[3].

В 1971 году Гюнтер Блобель, работавший в то время в знаменитой лаборатории будущего нобелевского лаурета Джорджа Эмиля Паладе(получившего Нобелевксую премию вместе с Кристианом де Дюв и Альбером Клодом в 1974 "за открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки"^[2]), вместе с Дэвидом Сабатини провели эксперимент, в котором опровергли вторую гипотезу, сравнив "свободные" и располагающиеся на ЭПР рибосомы. Знаачительный отличий в белках этих рибосом не обнаружилосб. Вслед за этими они выдвинули первую версию "сигнальной гипотезы"("signal hypothesis"), опредполагавшую наличия в мРНК секретируемых белков транслируемых участков, обеспечивающих их связывание с ЭПР. Согласно ей, белки имели специальные сигнальные структуры, определявшие их будущее положение в клетке(в статье "Ribosome-membrane interaction: Structural aspects and functional implications", к сожалению, самой статьи в открытом доступе нет).

"Впрочем, наши предположения на тот момент были чистой гипотезой, без каких бы то ни было подтверждающих её фактов"- напишет Блобель позднее^[3].

В 1975 году в статье "Передача белков через мембраны"^[4][5], вышедшей в двух частях, он вместе с Берманом Добберштейном описал процесс транспортировки белков через мембранну более детально, приводя данные экспериментов, подтверждающих выдвинутую ранее гипотезу. В ходе дальнейших исследований Блобель смог установить многие механизмы более точно, но основная гипотеза оказалась верной.

Принципы, которые описанные ими для белков, синтезируемых внутри клетки и затем секретируемых наружу, оказались верными и для белков, которым необходимо попасть в строго определенные внутренние структуры клетки, более того, эти принципы общими для всех живых организмов.

Список использованных источников

1. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1999.
2. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1974.
3. "Protein Targetting", Nobel Lecture by Gunter Blobel.
4. Blobel G, Dobberstein B. Transfer of proteins across membranes. I. Presence of proteolytically processed and unprocessed nascent immunoglobulin light chains on membrane-bound ribosomes of murine myeloma. J Cell Biol. 1975 Dec;67(3):835-51. PubMed PMID: 811671; PubMed Central PMCID: PMC2111658.
5. Blobel G, Dobberstein B. Transfer of proteins across membranes. II. Reconstitution of functional rough microsomes from heterologous components. J Cell Biol. 1975 Dec;67(3):852-62. PubMed PMID: 811672; PubMed Central PMCID: PMC2111655.
6. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1999. Press Release.

Описание записи MEDLINE со статьей, за которую выдана премия.

Стоит отметить, что сайте Нобелевской премии напрямую не сказано, за какую именно статью дана премия. Я выбрал статью, в которой впервые была сформулирована сигнальная гипотеза и приведены доказательства в её пользу(именно обе составляющих, так в 1971 году вышла статья Гюнтера Блобеля, в которой была приведена гипотеза без всякой аргументации).

Как уже говорилось выше, эта статья состоит из двух частей. Я выбрал для этого задания первую часть статьи. Литературная ссылка на статью имеет следующий вид:

Blobel G, Dobberstein B. Transfer of proteins across membranes. I. Presence of proteolytically processed and unprocessed nascent immunoglobulin light chains on membrane-bound ribosomes of murine myeloma. J Cell Biol. 1975 Dec;67(3):835-51. PubMed PMID: 811671; PubMed Central PMCID: PMC2111658.

Статья была найдена с помощью запроса:
(Blobel[Author]) AND ("1975"[Date - Create] : "1975"[Date - Create])
Ссылка на полную запись MEDLINE в виде текстового файла.

На статью ссылается 651 других публикаций. Кроме этого ссылка на неё присутсвует в трех книгах. В PubMed есть 176 статей с похожей тематикой. Из них есть 109 статей в открытом доступе, 3 обзора.(Для получения этих данных использовались фильтры "Free Full Text" и "Review")