阿龍·切哈諾沃-中國(guó)科學(xué)院院士介紹

人物小結(jié)

阿龍·切哈諾沃（Aaron Ciechanover），博士，第一位獲得科學(xué)類諾貝爾獎(jiǎng)的以色列人， 以色列人文和自然科學(xué)院院士、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院外籍院士，中國(guó)南京大學(xué)名譽(yù)教授，南京大學(xué)化學(xué)與生物醫(yī)藥科學(xué)研究所所長(zhǎng)。1947年生于以色列海法，1981年在以色列海法工學(xué)院獲醫(yī)學(xué)博士學(xué)位，1984年在麻省理工學(xué)院從事博士后研究，1980年在以色列海法市工學(xué)院任教，1992被聘為教授。2004年與以色列科學(xué)家阿夫拉姆·赫什科（AvramHershko）、美國(guó)科學(xué)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(jī)理），共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。2013年12月19日當(dāng)選中科院生物化學(xué)部外籍院士。

個(gè)人簡(jiǎn)介

2004年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予三名科學(xué)家——兩名以色列科學(xué)家阿龍·切哈諾沃（Aaron Ciechanover）、阿夫拉姆·赫什科（Avram Hershko）和一位美國(guó)科學(xué)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(shí)他們的成果就是發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)“死亡”的重要機(jī)理。他們突破性地發(fā)現(xiàn)了人類細(xì)胞如何控制某種蛋白質(zhì)的過程，具體地說，就是人類細(xì)胞對(duì)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(jié)構(gòu)復(fù)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(jié)構(gòu)，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(fù)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(jìn)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(jiǎn)單的蛋白質(zhì)降解酶如胰島素發(fā)揮了重要作用。科學(xué)家對(duì)這一過程研究得較為透徹，因而在很長(zhǎng)一段時(shí)間他們認(rèn)為蛋白質(zhì)降解沒有什么可以深入研究的。不過，20世紀(jì)50年代的一些研究表明，事情恐怕沒有這么簡(jiǎn)單。

2008年10月，南京大學(xué)決定聘請(qǐng)引進(jìn)2004年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主阿龍·切哈諾沃，擔(dān)任該校新建“南京大學(xué)化學(xué)與生物醫(yī)藥科學(xué)研究所”所長(zhǎng)，并以其為核心成員，引進(jìn)一支高水平的科研團(tuán)隊(duì)。研究所的主要目標(biāo)是以有機(jī)化學(xué)為工具，探討病理過程，并通過這個(gè)過程發(fā)明新的藥物。

2013年12月12日，2014·諾貝爾獎(jiǎng)獲得者醫(yī)學(xué)峰會(huì)官方網(wǎng)站正式上線，標(biāo)志著峰會(huì)籌備工作進(jìn)入一個(gè)新階段，峰會(huì)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(jiǎng)獲得者和中國(guó)醫(yī)學(xué)產(chǎn)學(xué)研頂尖學(xué)者、企業(yè)家參與，將成為2014年中國(guó)醫(yī)學(xué)界的盛會(huì)。

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(xué)家發(fā)現(xiàn)，同樣的蛋白質(zhì)在細(xì)胞外降解不需要能量，而在細(xì)胞內(nèi)降解卻需要能量。這成為困惑科學(xué)家很長(zhǎng)時(shí)間的一個(gè)謎。70年代未80年代初，今年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和歐文·羅斯進(jìn)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(qiáng)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(shí)、定點(diǎn)、定向地拆除一幢大樓，則需要炸藥進(jìn)行爆破。

科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)

這三位科學(xué)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(gè)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(biāo)簽一樣，被貼上標(biāo)簽的蛋白質(zhì)就會(huì)被運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)的“垃圾處理廠”，在那里被降解。

這三位科學(xué)家進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了這種蛋白質(zhì)降解過程的機(jī)理。原來細(xì)胞中存在著E1、E2和E3三種酶，它們各有分工。E1負(fù)責(zé)激活泛素分子。泛素分子被激活后就被運(yùn)送到E2上，E2負(fù)責(zé)把泛素分子綁在需要降解的蛋白質(zhì)上。但E2并不認(rèn)識(shí)指定的蛋白質(zhì)，這就需要E3幫助。E3具有辨認(rèn)指定蛋白質(zhì)的功能。當(dāng)E2攜帶著泛素分子在E3的指引下接近指定蛋白質(zhì)時(shí)，E2就把泛素分子綁在指定蛋白質(zhì)上。這一過程不斷重復(fù)，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(dá)到一定數(shù)量后，指定蛋白質(zhì)就被運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)的一種稱為蛋白酶體的結(jié)構(gòu)中。這種結(jié)構(gòu)實(shí)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(biāo)簽決定接受并降解這種蛋白質(zhì)。蛋白酶體是一個(gè)桶狀結(jié)構(gòu)，通常一個(gè)人體細(xì)胞中含有3萬個(gè)蛋白酶體，經(jīng)過它的處理，蛋白質(zhì)就被切成由7至9個(gè)氨基酸組成的短鏈。這一過程如此復(fù)雜，自然需要消耗能量。

科學(xué)家的印證

后來很多科學(xué)家的大量研究證實(shí)，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(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)質(zhì)量有高有低，通過它的嚴(yán)格把關(guān)，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(guān)不嚴(yán)，就會(huì)使一些不合格的蛋白質(zhì)蒙混過關(guān)；如果把關(guān)過嚴(yán)，又會(huì)使合格的蛋白質(zhì)供不應(yīng)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(xì)胞發(fā)生癌變，但如果對(duì)P53蛋白質(zhì)的生產(chǎn)把關(guān)不嚴(yán)，就會(huì)導(dǎo)致人體抑制細(xì)胞癌變的能力下降，誘發(fā)癌癥。事實(shí)上，在一半以上種類的人類癌細(xì)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(duì)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(shí)驗(yàn)室中，科學(xué)家不斷發(fā)現(xiàn)和研究與這一降解過程相關(guān)的細(xì)胞新功能。這些研究對(duì)進(jìn)一步揭示生物的奧秘，以及探索一些疾病的發(fā)生機(jī)理和治療手段具有重要意義。

成就

三名科學(xué)家在研究細(xì)胞控制蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)方面做出了卓越的成就，他們的研究在DNA修復(fù)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(jì)70年代到80年代間完成的。早在1942年，科學(xué)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(gè)階段他們一直把研究方向瞄準(zhǔn)三磷酸腺苷(ATP)的作用。20世紀(jì)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(xué)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(jī)理，指明了蛋白質(zhì)降解研究的方向。三位科學(xué)家在1979年12月10日一期美國(guó)《全國(guó)科學(xué)院學(xué)報(bào)》上連續(xù)發(fā)表的兩篇文章，被諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)稱為“突破性成果”，并奠定了他們獲得諾貝爾獎(jiǎng)的基礎(chǔ)。

三位科學(xué)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(xué)院的教授。1926年出生的歐文·羅斯目前任職于美國(guó)加利福尼亞大學(xué)歐文分校。

1981年，他在海法的以色列工學(xué)院獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位，目前他在這所工學(xué)院的醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所擔(dān)任教授，是該學(xué)院生物化學(xué)部的教授，同時(shí)兼任拉帕波特2004年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予以色列科學(xué)家阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和美國(guó)科學(xué)家醫(yī)學(xué)研究學(xué)院的負(fù)責(zé)人。 2004年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予以色列科學(xué)家阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和美國(guó)科學(xué)家，他是以色列7位諾貝爾獎(jiǎng)得主之一。

在醫(yī)學(xué)或生理學(xué)領(lǐng)域，諾貝爾獎(jiǎng)得獎(jiǎng)項(xiàng)目代表了該學(xué)科的研究熱點(diǎn)和方向，他們所具有的科學(xué)精神和崇高的理想境界對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展影響深遠(yuǎn)，具有極深的教育意義。“2014·諾貝爾獲得者醫(yī)學(xué)峰會(huì)”，將于2014年3月23日-24日在北京召開，本次峰會(huì)特別邀請(qǐng)到5位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，我國(guó)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研領(lǐng)域的頂尖人才將參會(huì)。本次峰會(huì)，向我國(guó)廣大的醫(yī)務(wù)、醫(yī)藥工作者及管理者了解到國(guó)際前沿思想和最新研究動(dòng)態(tài)提供了很好的機(jī)會(huì)，對(duì)于推動(dòng)世界醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用、促進(jìn)我國(guó)生物醫(yī)學(xué)研究、加速國(guó)內(nèi)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、推動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的金融投資發(fā)展、在社會(huì)上推廣現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)信息，有著不可估量的重要作用。

頒獎(jiǎng)情況

瑞典皇家科學(xué)院2004年10月6日宣布，將2004年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予以色列科學(xué)家阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和美國(guó)科學(xué)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(jiǎng)典禮

瑞典皇家科學(xué)院秘書長(zhǎng)貢諾·厄奎斯特帶著兩名化學(xué)獎(jiǎng)評(píng)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(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)以及物理學(xué)獎(jiǎng)得主全是美國(guó)科學(xué)家，因此當(dāng)厄奎斯特宣布兩名以色列人和1名美國(guó)人獲得今年的化學(xué)獎(jiǎng)時(shí)，全場(chǎng)不約而同地松了口氣。

評(píng)審委員會(huì)說，蛋白質(zhì)是構(gòu)成包括人類在內(nèi)的一切生物的基礎(chǔ)，近幾十年來生物學(xué)家在解釋細(xì)胞如何制造蛋白質(zhì)方面取得了很多進(jìn)展，卻很少有研究人員對(duì)蛋白質(zhì)的降解問題感興趣。但今年獲得化學(xué)獎(jiǎng)的3位科學(xué)家卻獨(dú)辟蹊徑，于上個(gè)世紀(jì)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(dǎo)致的。

評(píng)委們指出，“泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解”方面的知識(shí)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(chǔ)上的藥物問世，正在美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）進(jìn)行檢測(cè)。

評(píng)委們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)解釋整個(gè)理論時(shí)，特意用碎紙機(jī)將兩張完整的彩紙瞬間絞碎，以此比喻細(xì)胞好比一個(gè)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(huì)評(píng)價(jià)

這是以色列人第一次獲得科學(xué)類諾貝爾獎(jiǎng)。此前，以色列人曾獲得過和平獎(jiǎng)和文學(xué)獎(jiǎng)。評(píng)委代表拉爾斯·特蘭德在現(xiàn)場(chǎng)就評(píng)選人的國(guó)籍問題接受記者采訪時(shí)說，他們?cè)谠u(píng)獎(jiǎng)時(shí)不考慮研究人員的民族和國(guó)籍，“我們只選擇那些有最突出成就、對(duì)人類貢獻(xiàn)最大的、最優(yōu)秀的科學(xué)家”。