諾貝爾化學獎報告

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• 125 班第八組

• 02 王世中
• 10 洪浩烜
• 27 鄭竣陽

快速複習

細胞膜

• 流體鑲嵌模型
  (Fluid mosaic model)

• S. J. Singer & G. Nicholson
• 上面有很多酷東西

物質進出的方法

大功臣

Peter Agre

• 1949 年出生於美國明尼蘇達州
• 約翰霍普金斯大學醫學院博士
• 杜克大學醫學院副院長
• 現任教於約翰霍普金斯大學醫學院及瘧疾研究所

Roderick MacKinnon

• 1956 年出生於美國麻塞諸塞州伯靈頓
• 塔夫茨醫學院獲得醫學博士
• 現任教於紐約洛克菲勒大學分子神經生物學和生物物理學教授

兩位大電神

諾貝爾獎

Nobel Prize

• 每年從六大領域選出「對人類文明有重大貢獻的人物」
• 評選機構不一樣
• 因為諾貝爾被數學家綠所以沒有數學獎
• 應該只是因為當初數學沒有改變社會的能力

早就發現了？

時間軸

• 1950 年代就有人推論出會有一個只給水通過的通道
• 1972 流體鑲嵌模型
• 1990 Peter Agre 發現了第一個水的通道

好像延遲了有點久？

• 愛因斯坦的光電效應 12 年後才得獎
• 有關粒子通道的研究還有其他發現

• 來看看吧！

水通道

1980 年代中期

• 腎臟細胞及紅血球上發現了一樣的細胞膜蛋白
• 解開了這個蛋白質的序列以及相對應的 DNA 序列

• 做了一個簡單的實驗

The Experiment

How does it work?

• 2000 年，Agre 發表了一個 aquaporin 的高解析度 3D 圖像

水通道在生理醫學上的重要性

• 水通道在腎臟扮演了重要的角色

• 每天 170 公升的初尿
• 70% 的水通過 AQP1 回收
• 10% 的水通過 AQP2 回收
• 抑制尿分泌荷爾蒙促進 AQP2 回收初尿的水

離子通道

鹽類產生的細胞訊號

• 物理化學家奧斯華（1909 諾貝爾化學獎）

• 活體組織中有量到的電流訊號
• 猜測來自於離子透過細胞的進出

神經細胞訊號傳導

• 1920 年代，認為有某種狹窄的離子通道存在

• Alan Hodgkin & Andrew Huxley 在 1950 年代取得重大突破
• 得到 1963 年的諾貝爾醫學獎
• Na⁺ 和 K⁺ 在神經元中擔任重要角色

• 50 年前就知道了，但不知道怎麼運作

選擇性的離子通道

• 1970 年代，離子過濾器
• 有通道只能讓鉀離子通過
• 猜想蛋白質中的氧原子們扮演了一個重要的「取代角色」

• 很難證明
• X 射線晶體繞射

X 射線晶體學

• 利用 X 射線來研究晶體中原子排列
• 觀察電子密度的分佈情況，分析晶體結構

Roderick MacKinnon

• 第一個高解析度的離子通道結構稱為 KcsA
• 從 Streptomyces liridans 得到的
• 能解釋運作原理

Roderick MacKinnon

• 分子「感知器」
• 在門的附近
• 回應於不同的訊號