發現蛋白質「死亡」之路

2004年諾貝爾化學獎得主是以色列科學家阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和美國科學家歐文·羅斯，他們的成果就是發現了一種蛋白質「死亡」的重要機理。

蛋白質是由胺基酸組成的，胺基酸如同磚頭，而蛋白質則如結構複雜的建築。正如同有各種各樣的建築一樣，生物體內也存在著各種各樣的蛋白質。不同的蛋白質有不同的結構，也有不同的功能。通常看來蛋白質的合成要比蛋白質的降解複雜得多，畢竟拆樓容易蓋樓難。

蛋白質的降解在生物中普遍存在，比如人吃進食物，食物中的蛋白質在消化道中就被降解為胺基酸，隨後被人體吸收。

最初的一些研究發現，蛋白質的降解不需要能量，這如同一幢大樓自然倒塌一樣，並不需要炸藥來爆破。不過，20世紀50年代科學家卻發現，同樣的蛋白質在細胞外降解不需要能量，而在細胞內降解卻需要能量。這成為困惑科學家很長時間的一個謎。70年代末80年代初，這次諾貝爾化學獎得主阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和歐文·羅斯進行了一系列研究，終於揭開了這一謎底。原來，生物體內存在著兩類蛋白質降解過程，一種是不需要能量的，比如發生在消化道中的降解，這一過程只需要蛋白質降解酶參與；另一種則需要能量，它是一種高效率、指向性很強的降解過程。這如同拆樓一樣，如果大樓自然倒塌，並不需要能量，但如果要定時、定點、定向地拆除一幢大樓，則需要炸藥進行爆破。

這3位科學家發現，一種被稱為泛素的多肽在需要能量的蛋白質降解過程中扮演著重要角色。這種多肽由76個胺基酸組成，它最初是從小牛的胰臟中分離出來的。它就像標籤一樣，被貼上標籤的蛋白質就會被運送到細胞內的「垃圾處理廠」，在那裡被降解。