2019诺贝尔生理学或医学奖背后的科学：细胞如何感知氧气_10月7日晚间消息

10月7日晚间消息，2019年度的诺贝尔生理学或医学奖已经宣布，今年的奖项授予两位美国科学家和一位英国科学家：授予威廉·凯林（William G。 Kaelin），彼得·拉特克利夫爵士（Sir Peter J。 Ratcliffe）以及格雷格·萨门扎（Gregg L。 Semenza），以表彰他们在“生物在分子层面上如何感知氧气”方面所作出的开创性贡献。

细胞是如何感知氧气的？

自从现代生物学的伊始，人们就知道生命的维持需要氧气，但是生物细胞是如何做出调整以适应不同的氧气供应环境的？其背后的分子机制究竟是什么？这两个问题却一直未能被很好的理解，直到今年的几位诺贝尔奖获奖人所做的工作阐明了这一机制。

当周围的氧气水平发生变化时，动物细胞会经历基因表达上的明显改变。这种基因表达上的改变会同时改变细胞新陈代谢，组织重塑，甚至组织反应，比如心率加速，或者呼吸量的改变。

在1990年代早期的研究中，格雷格·萨门扎最早识别，并于此后在1995年最终提纯并克隆了一种转录因子，其对这些与氧气密切相关的反应机制起到调节作用。他将这一因子命名为HIF，即“缺氧诱导因子”，并确认其包含两个部分：一种是全新发现的，对氧气敏感的HIF-1a，另一种是此前就已经被发现的，固有性表达，并且并不受氧气调节的蛋白质“ARNT”。1995年，威廉·凯林正在从事冯·希佩尔-林道肿瘤抑制基因的研究并成功实现了对该基因的全序列分离与克隆，他发现，这种基因可以抑制VHL突变致癌细胞系中的肿瘤生长。