從真實的科學發現故事中往往能吸收到及其豐富的精神營養，阿格雷博士發現水通道蛋白的故事就非常精彩。
（右邊的離子通道蛋白下一期聊!）
今天內容主要來自諾獎官網的素材和一些論文。阿格雷發現水通道蛋白的故事很短，所以先聊聊水通道蛋白本身。
水通道蛋白樣（類）蛋白在整個生命世界中普遍存在，功能也非常重要。僅在人類中，就至少有11種不同的水通道蛋白樣蛋白，其中許多與各種疾病有關。
水通道蛋白的重要性在腎臟裡最為明顯，每天，腎臟要從原尿中重吸收150-200升的水。這主要由AQP1和AQP2水通道蛋白負責。
AQP1表達在近端小管（proximal tubules）和descending vasa recta（真不知道怎麼翻譯，希望有高人留言指點）中，而AQP2在集合管中表達。
AQP2在集合管細胞膜上的表達受加壓素（vasopressin，個人根據其來源和功能描述判斷應該是我們說的抗利尿激素）調節，並且AQP2水平的降低或增加與腎性尿崩症以及幾種與體液滯留相關的病症有關，如充血性心力衰竭。
植物有更多的這類蛋白，到2002年，光在模式植物擬南芥中就發現了35種，而且這個數字還可能繼續增加。
下圖為水通道蛋白示意圖，通道中心有一個正電區域，是用來阻擋帶正電的質子（氫離子）通過的。不能不讚嘆自然界的神奇！
下面兩個小視頻是對水通道蛋白的動態模擬（來源：諾獎官網）
上面的視頻是單個水通道蛋白的模擬，紅白小點就是水分子。下面的視頻是在細胞膜上工作時的情景。
現在再和大家說一下阿格雷發現水通道蛋白的故事吧。
在20世紀80年代中期，阿格雷那時正在研究紅細胞膜中的Rh血型抗原。
1988年，他從紅細胞和腎小管中分離出一種未知功能的新型28kDa膜蛋白，命名為CHIP28。
通過研究得知該蛋白質N末端肽序列後，進一步的研究獲得了CHIP28的全部cDNA序列，得知序列並推測其胺基酸結構和空間結構後，假如阿格雷對中國詩詞有了解，那他一定感嘆「眾裡尋他千百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處」，CHIP28很可能就是大家苦苦尋覓的水通道蛋白。
此後不久，阿格雷證實了這一點，通過 顯微注射CHIP28對應的mRNA,讓CHIP28在非洲爪蟾卵母細胞上表達，當細胞被置於低滲介質中時，細胞會迅速膨脹。
後期研究把純化的CHIP28整合到由純磷脂雙分子層組成的小泡上，也能觀察到相同的現象。
而在這兩種情況下發生的膨脹都能被Hg2 +抑制，Hg2 +是一種已知能阻斷水分穿過紅細胞膜的重金屬離子。
因為此項工作，阿格雷分享了2003年的諾貝爾化學獎，為什麼那麼多諾貝爾化學獎落在了生命科學領域的研究中呢？其實施一公的一個回答很好：「數學是一種方法，生物學是一個領域。」
從這個故事中您能吸收到哪些營養呢？一碗老雞湯就是機會重視垂青有準備的人。
我個人的感悟是，一個科學家的基本涉獵要很廣，只有視野夠開闊才可能有所發現，而不得不說，現在的培養方式不利於學生開闊視野。
最後給大家補一張關於水通道蛋白最新研究的高清大圖。
下期再聊，祝進步!