我們生活在社會(huì)和自然的環(huán)境中,大腦中會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的各種感受。我們的身體由數(shù)以億計(jì)的細(xì)胞組成,這些細(xì)胞也會(huì)接觸各種各樣的體內(nèi)環(huán)境,它們對(duì)這些環(huán)境會(huì)有怎樣的感受呢?它們是否感受到快樂或憂傷,是否感受到香味和聲音?
我們并不知曉細(xì)胞的獨(dú)特感受。那么,誰(shuí)知道細(xì)胞的感受呢?2012年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的獲得者、美國(guó)科學(xué)家羅伯特·萊夫科維茨和布賴恩·科比爾卡告訴我們,受體知道細(xì)胞的感受。
我們感知外界環(huán)境的系統(tǒng)是感覺系統(tǒng),包括皮膚、眼睛、嘴巴、耳朵、鼻子、大腦等多個(gè)器官。而對(duì)細(xì)胞來說,感知外界環(huán)境的重要感受器是受體。受體實(shí)際上是一種蛋白質(zhì)分子,就像是細(xì)胞的通信員一樣,它可以識(shí)別細(xì)胞內(nèi)外的化學(xué)信號(hào)物質(zhì),并與這些物質(zhì)結(jié)合在一起。這種奇妙的結(jié)合可以激發(fā)細(xì)胞進(jìn)行“思考”,然后啟動(dòng)一系列的生物化學(xué)反應(yīng),讓細(xì)胞和環(huán)境產(chǎn)生合理的互動(dòng)。
人體內(nèi)的細(xì)胞生活在一個(gè)液態(tài)的環(huán)境中,各種各樣的細(xì)胞液包圍著細(xì)胞。在這個(gè)看似簡(jiǎn)單的環(huán)境中,來來往往的化學(xué)物質(zhì)每時(shí)每刻都有所變化。人體在不同的地點(diǎn)、不同的時(shí)間、不同的情緒中,體內(nèi)的液態(tài)環(huán)境都在不斷變化著。為何受體有這么大的本事,可以讓細(xì)胞感知到復(fù)雜的液態(tài)環(huán)境呢?這就是生物化學(xué)家們長(zhǎng)期以來要解決的難題之一。2012年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的兩位獲得者則選擇G蛋白偶聯(lián)受體作為研究對(duì)象,弄清了受體是如何讓細(xì)胞感知環(huán)境的。
G蛋白偶聯(lián)受體是一個(gè)龐大的受體家族。從上世紀(jì)80年代以來,越來越多的受體被歸入這個(gè)家族。目前,科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個(gè)受體家族有1 000多個(gè)成員。人體生理代謝大多與G蛋白偶聯(lián)受體有關(guān),它們控制著人體對(duì)光、氣味、味道的感知,也調(diào)節(jié)著人體內(nèi)腎上腺素、多巴胺以及復(fù)合胺等多種化學(xué)物質(zhì)的代謝。由此我們不難發(fā)現(xiàn),其實(shí)細(xì)胞感知環(huán)境和人體感知世界是息息相關(guān)的。沒有細(xì)胞感知內(nèi)部環(huán)境,我們也難以感受外部環(huán)境。受體不但是細(xì)胞的感受器,更是我們?nèi)梭w的感受器。如果人體的G蛋白偶聯(lián)受體出現(xiàn)異常,我們對(duì)世界的感知就不正常,就會(huì)出現(xiàn)相關(guān)的疾病癥狀。人類有很多的疾病,是由于G蛋白偶聯(lián)受體“誤傳信號(hào)”造成的,糖尿病、心臟病、腫瘤等重大疾病的發(fā)生、發(fā)展與治療,都跟G蛋白偶聯(lián)受體密切相關(guān)。因此,G蛋白偶聯(lián)受體在醫(yī)學(xué)中的地位也很突出,大約40%的現(xiàn)代藥物都以G蛋白偶聯(lián)受體作為靶點(diǎn)(即藥物作用的目標(biāo))。