阿龍·切哈諾沃-中國科學院院士介紹

人物小結

阿龍·切哈諾沃（Aaron Ciechanover），博士，第一位獲得科學類諾貝爾獎的以色列人， 以色列人文和自然科學院院士、美國國家科學院外籍院士，中國南京大學名譽教授，南京大學化學與生物醫(yī)藥科學研究所所長。1947年生于以色列海法，1981年在以色列海法工學院獲醫(yī)學博士學位，1984年在麻省理工學院從事博士后研究，1980年在以色列海法市工學院任教，1992被聘為教授。2004年與以色列科學家阿夫拉姆·赫什科（AvramHershko）、美國科學家歐文·羅斯（IrwinRose）發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解（一種蛋白質(zhì)降解的重要機理），共同獲得諾貝爾化學獎。2013年12月19日當選中科院生物化學部外籍院士。

個人簡介

2004年度諾貝爾化學獎授予三名科學家——兩名以色列科學家阿龍·切哈諾沃（Aaron Ciechanover）、阿夫拉姆·赫什科（Avram Hershko）和一位美國科學家歐文·羅斯（Irwin Rose），以表彰他們發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解。其實他們的成果就是發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)“死亡”的重要機理。他們突破性地發(fā)現(xiàn)了人類細胞如何控制某種蛋白質(zhì)的過程，具體地說，就是人類細胞對無用蛋白質(zhì)的“廢物處理”過程。

蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的，氨基酸如同磚頭，而蛋白質(zhì)則如結構復雜的建筑。正如同有各種各樣的建筑一樣，生物體內(nèi)也存在著各種各樣的蛋白質(zhì)。不同的蛋白質(zhì)有不同的結構，也有不同的功能。通常看來蛋白質(zhì)的合成要比蛋白質(zhì)的降解復雜得多，畢竟拆樓容易蓋樓難。

蛋白質(zhì)的降解在生物體中普遍存在，比如人吃進食物，食物中的蛋白質(zhì)在消化道中就被降解為氨基酸，隨后被人體吸收。在這一過程中，一些簡單的蛋白質(zhì)降解酶如胰島素發(fā)揮了重要作用。科學家對這一過程研究得較為透徹，因而在很長一段時間他們認為蛋白質(zhì)降解沒有什么可以深入研究的。不過，20世紀50年代的一些研究表明，事情恐怕沒有這么簡單。

2008年10月，南京大學決定聘請引進2004年度諾貝爾化學獎得主阿龍·切哈諾沃，擔任該校新建“南京大學化學與生物醫(yī)藥科學研究所”所長，并以其為核心成員，引進一支高水平的科研團隊。研究所的主要目標是以有機化學為工具，探討病理過程，并通過這個過程發(fā)明新的藥物。

2013年12月12日，2014·諾貝爾獎獲得者醫(yī)學峰會官方網(wǎng)站正式上線，標志著峰會籌備工作進入一個新階段，峰會將于2014年3月23日-3月24日在北京隆重召開，5位諾貝爾獎獲得者和中國醫(yī)學產(chǎn)學研頂尖學者、企業(yè)家參與，將成為2014年中國醫(yī)學界的盛會。

最初研究

最初的一些研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)的降解不需要能量，這如同一幢大樓自然倒塌一樣，并不需要炸藥來爆破。科學家發(fā)現(xiàn)，同樣的蛋白質(zhì)在細胞外降解不需要能量，而在細胞內(nèi)降解卻需要能量。這成為困惑科學家很長時間的一個謎。70年代未80年代初，今年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，終于揭開了這一謎底。原來，生物體內(nèi)存在著兩類蛋白質(zhì)降解過程，一種是不需要能量的，比如發(fā)生在消化道中的降解，這一過程只需要蛋白質(zhì)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，并不需要能量，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。

科學家的發(fā)現(xiàn)

這三位科學家發(fā)現(xiàn)，一種被稱為泛素的多肽在需要能量的蛋白質(zhì)降解過程中扮演著重要角色。這種多肽由76個氨基酸組成，它最初是從小牛的胰臟中分離出來的。它就像標簽一樣，被貼上標簽的蛋白質(zhì)就會被運送到細胞內(nèi)的“垃圾處理廠”，在那里被降解。

這三位科學家進一步發(fā)現(xiàn)了這種蛋白質(zhì)降解過程的機理。原來細胞中存在著E1、E2和E3三種酶，它們各有分工。E1負責激活泛素分子。泛素分子被激活后就被運送到E2上，E2負責把泛素分子綁在需要降解的蛋白質(zhì)上。但E2并不認識指定的蛋白質(zhì)，這就需要E3幫助。E3具有辨認指定蛋白質(zhì)的功能。當E2攜帶著泛素分子在E3的指引下接近指定蛋白質(zhì)時，E2就把泛素分子綁在指定蛋白質(zhì)上。這一過程不斷重復，指定蛋白質(zhì)上就被綁了一批泛素分子。被綁的泛素分子達到一定數(shù)量后，指定蛋白質(zhì)就被運送到細胞內(nèi)的一種稱為蛋白酶體的結構中。這種結構實際上是一種“垃圾處理廠”，它根據(jù)綁在指定蛋白質(zhì)上的泛素分子這種標簽決定接受并降解這種蛋白質(zhì)。蛋白酶體是一個桶狀結構，通常一個人體細胞中含有3萬個蛋白酶體，經(jīng)過它的處理，蛋白質(zhì)就被切成由7至9個氨基酸組成的短鏈。這一過程如此復雜，自然需要消耗能量。

科學家的印證

后來很多科學家的大量研究證實，這種泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解過程在生物體中的作用非常重要。它如同一位重要的質(zhì)量監(jiān)督員，細胞中合成的蛋白質(zhì)質(zhì)量有高有低，通過它的嚴格把關，通常有30%新合成的蛋白質(zhì)沒有通過質(zhì)檢，而被銷毀。但如果它把關不嚴，就會使一些不合格的蛋白質(zhì)蒙混過關；如果把關過嚴，又會使合格的蛋白質(zhì)供不應求。這都容易使生物體出現(xiàn)一系列問題。比如，一種稱為“基因衛(wèi)士”的P53蛋白質(zhì)可以抑制細胞發(fā)生癌變，但如果對P53蛋白質(zhì)的生產(chǎn)把關不嚴，就會導致人體抑制細胞癌變的能力下降，誘發(fā)癌癥。事實上，在一半以上種類的人類癌細胞中，這種蛋白質(zhì)都產(chǎn)生了變異。泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解在生物體中如此重要，因而對它的開創(chuàng)性研究也就具有了特殊意義。目前，在世界各地的很多實驗室中，科學家不斷發(fā)現(xiàn)和研究與這一降解過程相關的細胞新功能。這些研究對進一步揭示生物的奧秘，以及探索一些疾病的發(fā)生機理和治療手段具有重要意義。

成就

三名科學家在研究細胞控制蛋白質(zhì)運動方面做出了卓越的成就，他們的研究在DNA修復和控制、治療人類疾病方面具有重要意義。他們的主要工作——發(fā)現(xiàn)泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解，是在20世紀70年代到80年代間完成的。早在1942年，科學家們就已發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)分子的降解現(xiàn)象，其中赫什科也屬于早期探索者之一，但這個階段他們一直把研究方向瞄準三磷酸腺苷(ATP)的作用。20世紀70年代至80年代間，切哈諾沃與赫什科曾在羅斯主持的福克斯·蔡斯癌癥研究中心做訪問學者。在這期間，他們聯(lián)名發(fā)表了一系列論文，揭示了泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解機理，指明了蛋白質(zhì)降解研究的方向。三位科學家在1979年12月10日一期美國《全國科學院學報》上連續(xù)發(fā)表的兩篇文章，被諾貝爾化學獎評選委員會稱為“突破性成果”，并奠定了他們獲得諾貝爾獎的基礎。

三位科學家中最年輕的阿龍·切哈諾沃于1947年出生在以色列城市海法，阿夫拉姆·赫什科1937年出生，都是以色列工學院的教授。1926年出生的歐文·羅斯目前任職于美國加利福尼亞大學歐文分校。

1981年，他在海法的以色列工學院獲得醫(yī)學博士學位，目前他在這所工學院的醫(yī)學科學研究所擔任教授，是該學院生物化學部的教授，同時兼任拉帕波特2004年諾貝爾化學獎授予以色列科學家阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和美國科學家醫(yī)學研究學院的負責人。 2004年諾貝爾化學獎授予以色列科學家阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和美國科學家，他是以色列7位諾貝爾獎得主之一。

在醫(yī)學或生理學領域，諾貝爾獎得獎項目代表了該學科的研究熱點和方向，他們所具有的科學精神和崇高的理想境界對人類社會的發(fā)展影響深遠，具有極深的教育意義。“2014·諾貝爾獲得者醫(yī)學峰會”，將于2014年3月23日-24日在北京召開，本次峰會特別邀請到5位諾貝爾獎獲得者，我國醫(yī)學領域的產(chǎn)學研領域的頂尖人才將參會。本次峰會，向我國廣大的醫(yī)務、醫(yī)藥工作者及管理者了解到國際前沿思想和最新研究動態(tài)提供了很好的機會，對于推動世界醫(yī)學前沿技術在我國的應用、促進我國生物醫(yī)學研究、加速國內(nèi)生物技術產(chǎn)業(yè)化進程、推動醫(yī)學領域的金融投資發(fā)展、在社會上推廣現(xiàn)代醫(yī)學技術信息，有著不可估量的重要作用。

頒獎情況

瑞典皇家科學院2004年10月6日宣布，將2004年諾貝爾化學獎授予以色列科學家阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和美國科學家歐文·羅斯，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解。

頒獎典禮

瑞典皇家科學院秘書長貢諾·厄奎斯特帶著兩名化學獎評委代表笑容可掬地出席了宣布儀式。由于此前揭曉的生理學或醫(yī)學獎以及物理學獎得主全是美國科學家，因此當厄奎斯特宣布兩名以色列人和1名美國人獲得今年的化學獎時，全場不約而同地松了口氣。

評審委員會說，蛋白質(zhì)是構成包括人類在內(nèi)的一切生物的基礎，近幾十年來生物學家在解釋細胞如何制造蛋白質(zhì)方面取得了很多進展，卻很少有研究人員對蛋白質(zhì)的降解問題感興趣。但今年獲得化學獎的3位科學家卻獨辟蹊徑，于上個世紀80年代初發(fā)現(xiàn)了被調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解。人的很多疾病就是這一降解過程不正常導致的。

評委們指出，“泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解”方面的知識將有助于攻克子宮頸癌等疑難疾病。據(jù)介紹，目前已有建立在這一研究成果基礎上的藥物問世，正在美國食品和藥物管理局（FDA）進行檢測。

評委們在現(xiàn)場解釋整個理論時，特意用碎紙機將兩張完整的彩紙瞬間絞碎，以此比喻細胞好比一個高效的“控制站”，制造蛋白質(zhì)但又能在瞬間把某些特定蛋白質(zhì)“降解”為碎片。

社會評價

這是以色列人第一次獲得科學類諾貝爾獎。此前，以色列人曾獲得過和平獎和文學獎。評委代表拉爾斯·特蘭德在現(xiàn)場就評選人的國籍問題接受記者采訪時說，他們在評獎時不考慮研究人員的民族和國籍，“我們只選擇那些有最突出成就、對人類貢獻最大的、最優(yōu)秀的科學家”。