蒂莫西·亨特 - 人物簡(jiǎn)介
蒂莫西·亨特一位出色的英國(guó)科學(xué)家,他生于1943年,在英國(guó)皇家癌癥研究基金會(huì)工作,他在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究領(lǐng)域做出了很大貢獻(xiàn),其中最主要的是發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞周期蛋白(cyclins)調(diào)節(jié)CKD功能的蛋白質(zhì)。他發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期蛋白在每次細(xì)胞分裂中都周期性地降解,該機(jī)制被證明對(duì)控制細(xì)胞周期全程重要。他因此獲得了此項(xiàng)2001年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
蒂莫西·亨特 - 個(gè)人資料
姓名:蒂莫西·亨特
性別:男
國(guó)家:英國(guó)
獎(jiǎng)項(xiàng):生物醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)
獲獎(jiǎng)時(shí)間:2001年
獲獎(jiǎng)理由:發(fā)現(xiàn)了控制細(xì)胞周期的關(guān)鍵物質(zhì)
他的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞周期蛋白(cyclins)調(diào)節(jié)CKD功能的蛋白質(zhì)。這對(duì)醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展做出了偉大的貢獻(xiàn)。
蒂莫西·亨特 - 醫(yī)學(xué)貢獻(xiàn)
蒂莫西·亨特的貢獻(xiàn)是首次發(fā)現(xiàn)了調(diào)節(jié)CDK功能的物質(zhì)CYCLIN(細(xì)胞周期蛋白)。1983年蒂莫西·亨特(TimothyHunt)以海膽卵為實(shí)驗(yàn)材料,發(fā)現(xiàn)在其卵裂過程中兩種蛋白質(zhì)的含量隨細(xì)胞周期而變化,在每一輪間期開始合成,G2/M時(shí)達(dá)到高峰,M結(jié)束后突然消失,下輪間期又重新合成,他將其命名為周期蛋白。后來人們?cè)谇嗤、爪蟾、海膽、果蠅和酵母中均發(fā)現(xiàn)類似的情況,各類動(dòng)物來源的細(xì)胞周期蛋白mRNA均能誘導(dǎo)蛙卵的成熟。1988年M.J.洛卡(M.J.Lohka)純化了爪蟾的細(xì)胞周期蛋白,經(jīng)鑒定由32KD和45KD兩種蛋白組成,二者結(jié)合可使多種蛋白質(zhì)磷酸化。后來納斯(1990)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明:32KD的蛋白質(zhì)是CDC2的同源物,而45KD的蛋白質(zhì)是cyclinB的同源物,從而將細(xì)胞周期三個(gè)領(lǐng)域的研究聯(lián)系在一起。周期蛋白是細(xì)胞生長(zhǎng)分裂過程中必需的蛋白,其含量隨生長(zhǎng)分裂的循環(huán)周期,在不同階段有所不同,并影響CDK的作用。
亨特在20世紀(jì)80年代初發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)CYCLIN,它是在各個(gè)細(xì)胞周期形成的蛋白質(zhì)。之所以命名為CYCLIN,是因?yàn)樵诩?xì)胞周期中這些蛋白質(zhì)周期性的變化。這些CYCLIN附在CDK分子上,調(diào)節(jié)CDK活性,選擇需要被磷酸化的蛋白質(zhì)。CYCLIN最初是用海膽制造的,后來,亨特發(fā)現(xiàn)其他物種中也含有CYCLIN,并且對(duì)細(xì)胞發(fā)育也具有重要意義。今天,科學(xué)家已經(jīng)在人體細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了大約10個(gè)CYCLIN。CDK與CYCLIN一起,可以驅(qū)動(dòng)細(xì)胞從一個(gè)周期轉(zhuǎn)向另一個(gè)周期,打個(gè)比方說,二者的關(guān)系有點(diǎn)像“發(fā)動(dòng)機(jī)”與“變速箱”。
與真核細(xì)胞的細(xì)胞周期呈模同步周期性濃度升降的蛋白質(zhì),最先是從海膽胚胎中分離鑒定的,為相對(duì)分子質(zhì)量50000蛋白質(zhì)的一大家族,包括:周期蛋白質(zhì)A、B、D、E、G及H。它們關(guān)鍵的蛋白質(zhì)激酶(細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶,cyclin-dependentkinases,CDKs)結(jié)合,并調(diào)節(jié)它們的酶活性,從而幫助推動(dòng)和協(xié)調(diào)細(xì)胞周期的進(jìn)行。
生活在自然界的各種生物,生命都將隨著時(shí)間的流逝而日趨衰老,最后死亡。作為生物體基本單位的細(xì)胞也是如此。單個(gè)細(xì)胞都有一定的生命期限,活細(xì)胞到了一定階段不是繁殖,就是死亡。細(xì)胞的繁殖是通過有絲分裂進(jìn)行的,母細(xì)胞平均分裂成兩個(gè)和自身相同的子細(xì)胞;子細(xì)胞逐漸成熟,又重復(fù)母細(xì)胞的生命過程,由此生命得以世代繁衍,生生不息。細(xì)胞的這種生長(zhǎng)與分裂的周期就叫做細(xì)胞周期。換個(gè)方式說,細(xì)胞周期就是指一個(gè)活細(xì)胞以上一次分裂結(jié)束為起點(diǎn)到下一次分裂結(jié)束為終點(diǎn)所經(jīng)歷的過程可以把細(xì)胞周期人為地劃分為幾個(gè)時(shí)期。開始人們按照細(xì)胞所處的形態(tài)學(xué)變化將細(xì)胞劃分為間期和分裂期兩相,霍華德學(xué)說劃分細(xì)胞周期各期則是以細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)DNA的復(fù)制和分裂作為主要標(biāo)界——即按時(shí)間順序?qū)⒓?xì)胞周期確定為四個(gè)期:DNA合成前期(G1期),DNA合成期(S期),DNA合成后期(G2期)和分裂期(M期)。
在整個(gè)細(xì)胞周期中,細(xì)胞的形態(tài)變化與細(xì)胞內(nèi)各種生化、生理的周期變化是一致的,但不同的細(xì)胞其細(xì)胞周期長(zhǎng)短卻不一致,短的僅為數(shù)小時(shí),長(zhǎng)的則達(dá)幾十年,這主要決定于G1期。例如神經(jīng)元細(xì)胞,其G1期與個(gè)體的生命相隨,一般不再分裂。人們常說腦細(xì)胞死一個(gè)便少一個(gè)就是依據(jù)這一道理。當(dāng)然細(xì)胞周期對(duì)細(xì)胞來說是一個(gè)普遍現(xiàn)象,但某些特殊情況下,有的細(xì)胞缺少G2期,一些細(xì)胞S期結(jié)束后立即開始M期而不存在G2期,有關(guān)這些問題目前我們認(rèn)識(shí)得還不多。目前,科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)有幾類調(diào)控因子在細(xì)胞周期中起著重要作用。一類是對(duì)細(xì)胞分裂增殖有調(diào)控作用的細(xì)胞生長(zhǎng)因子。如第二類細(xì)胞周期調(diào)控因子,又稱內(nèi)源性調(diào)節(jié)因子,是細(xì)胞內(nèi)自己合成的蛋白質(zhì)。
細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)制的序幕已經(jīng)拉開,科學(xué)家們正在從不同的角度研究細(xì)胞周期與癌基因、抑癌基因、生長(zhǎng)因子以及細(xì)胞增殖分化的關(guān)系,相信通過努力,我們最終能找到控制細(xì)胞周期的神奇“開關(guān)”。在腫瘤治療中我們也可利用細(xì)胞周期的原理對(duì)癥下藥。如G0細(xì)胞對(duì)化療不敏感,往往成為日后癌癥復(fù)發(fā)的根源。因而可以設(shè)法誘導(dǎo)G0期癌細(xì)胞進(jìn)入增殖周期再行殺滅。這是一個(gè)尚在探索中具有理論意義和實(shí)踐意義的問題。
蒂莫西·亨特 - 細(xì)胞理論
細(xì)胞發(fā)現(xiàn)2001年度諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了美國(guó)西雅圖富欽森癌癥研究中心的利蘭·哈特韋爾(LelandH.Hartwell)、英國(guó)倫敦皇家癌癥研究基金會(huì)的保羅·納斯(PaulNurse)和蒂莫西·亨特(TimothyHunt)三位科學(xué)家,以表彰他們“發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞周期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子”。他們采用遺傳學(xué)和生物化學(xué)的方法,確定了在真核生物中控制細(xì)胞周期的兩種因子:細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶(CDK)和細(xì)胞周期蛋白。這一重大發(fā)現(xiàn)在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的諸多方面具有重要的意義。
他發(fā)現(xiàn)了大量控制細(xì)胞周期的基因,其中一種被稱為“START”的基因?qū)刂聘鱾(gè)細(xì)胞周期的最初階段具有決定性的作用。哈欽森癌癥研究中心說,哈特韋爾30年前就開始研究酵母細(xì)胞,是酵母基因?qū)W的奠基人,他將酵母作為一種模式生物體,用基因?qū)W來確定哪些基因?qū)е录?xì)胞分裂。哈特韋爾研究酵母細(xì)胞,是因?yàn)榻湍讣?xì)胞操作起來比人體細(xì)胞要簡(jiǎn)易得多。但在30年前這是一個(gè)相當(dāng)異端的觀念,當(dāng)時(shí)只有他企圖通過觀察酵母細(xì)胞來了解控制細(xì)胞生長(zhǎng)變化的基因。
細(xì)胞周期細(xì)胞是構(gòu)成生物體的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位。細(xì)胞進(jìn)行分裂是細(xì)胞生長(zhǎng)的重要環(huán)節(jié)。細(xì)胞通過細(xì)胞周期,完成分裂,進(jìn)行增殖以繁衍后代。細(xì)胞周期大致可分為4個(gè)時(shí)相,即G1期、S期、G2期和M期。細(xì)胞周期的不同時(shí)相具有高度精確的協(xié)調(diào)性,細(xì)胞必須在完成上一次時(shí)相后才能進(jìn)入下一次時(shí)相。一個(gè)細(xì)胞周期結(jié)束,不僅細(xì)胞數(shù)量增加為二,而且將染色體準(zhǔn)確無誤地遺傳給分裂出的子細(xì)胞。這一過程的任何缺陷都將導(dǎo)致遺傳信息的改變,最終導(dǎo)致癌變。
這三位科學(xué)家的研究工作有著一定的連貫性,為揭示細(xì)胞周期調(diào)控的分子機(jī)理做出了共同的貢獻(xiàn)。哈特韋爾是最早關(guān)注細(xì)胞周期的人,并試圖探究其控制機(jī)理。
19世紀(jì)建立的細(xì)胞理論,恩格斯稱之為那個(gè)世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)之一。細(xì)胞是生物體的結(jié)構(gòu)單位和功能單位。所有生物體均由通過分裂而成倍增加的細(xì)胞所組成。一個(gè)成年人大約擁有100萬億個(gè)細(xì)胞,而這些細(xì)胞都源于一個(gè)受精卵細(xì)胞。同時(shí),成年人肌體中大量的細(xì)胞還通過不斷的分裂產(chǎn)生新細(xì)胞,以取代那些死亡細(xì)胞。而細(xì)胞的分裂必須具備這樣的條件:長(zhǎng)大到一定的程度,必須能復(fù)制染色體,并能準(zhǔn)確無誤地把不同的染色體遺傳給兩個(gè)子細(xì)胞。這些不同的生長(zhǎng)進(jìn)程均在細(xì)胞周期中相互協(xié)調(diào)完成。
蒂莫西·亨特 - 諾貝爾獎(jiǎng)
所獲獎(jiǎng)項(xiàng)介紹諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),是根據(jù)阿爾弗雷德·諾貝爾逝世前立下的遺囑,諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)由位于瑞典首都斯德哥爾摩的卡羅琳醫(yī)學(xué)院負(fù)責(zé)頒發(fā)。頒獎(jiǎng)儀式于每年12月10日,諾貝爾逝世周年紀(jì)念日舉行。諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)是為了表彰前一年中在生理學(xué)或者醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有重要的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的人。起初,諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的評(píng)選是由卡羅琳醫(yī)學(xué)院的教員完成的。
現(xiàn)在,根據(jù)諾貝爾基金會(huì)的相關(guān)章程,評(píng)選由卡羅琳醫(yī)學(xué)院諾貝爾大會(huì)負(fù)責(zé),大會(huì)由50名選舉出來的卡羅琳醫(yī)學(xué)院名教授組成,F(xiàn)在,生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的評(píng)選程序大致為:
1、卡羅琳醫(yī)學(xué)院的諾貝爾大會(huì)任命一個(gè)工作委員會(huì)——諾貝爾委員會(huì)(NobelCommittee)負(fù)責(zé)前期工作。
2、邀請(qǐng)生理醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的代表提名候選人,提名截至日期為每年2月1日。
3、諾貝爾委員會(huì)對(duì)提名進(jìn)行初步篩選,然后候選人提交給諾貝爾大會(huì)。
4、諾貝爾大會(huì)最終決定得主,并對(duì)外公布(一般在每年10月份)。
5、每年12月10日在斯德哥爾摩音樂廳舉行頒獎(jiǎng)儀式。
瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院2001年10月8日在宣布,將2001年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家利蘭·哈特韋爾、英國(guó)科學(xué)家蒂莫西·亨特和保羅·納斯,以表彰他們發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞周期的關(guān)鍵分子調(diào)節(jié)機(jī)制。
卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院發(fā)表的新聞公報(bào)說,所有有機(jī)體均由通過分裂而成倍增加的細(xì)胞所組成。一個(gè)成年人大約擁有100萬億個(gè)細(xì)胞,而這些細(xì)胞都源于一個(gè)受精卵細(xì)胞。同時(shí),成年人機(jī)體中大量的細(xì)胞還通過不斷的分裂產(chǎn)生新細(xì)胞,以取代那些死亡細(xì)胞。
新聞公報(bào)說,榮獲今年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的3名科學(xué)家所作出的重大貢獻(xiàn)在于發(fā)現(xiàn)了具有調(diào)節(jié)所有真核有機(jī)體中細(xì)胞周期的關(guān)鍵分子。其中,利蘭·哈特韋爾發(fā)現(xiàn)了大量控制細(xì)胞周期的基因,其中一種被稱為“START”的基因?qū)刂聘鱾(gè)細(xì)胞周期的最初階段具有決定性的作用。保羅·納斯的貢獻(xiàn)是,在哈特韋爾的基礎(chǔ)上,通過基因與分子法發(fā)現(xiàn)了調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的一種關(guān)鍵物質(zhì)CDK(細(xì)胞周期蛋白依賴激酶),CDK是通過對(duì)其他蛋白質(zhì)的化學(xué)作用來驅(qū)動(dòng)細(xì)胞周期的。蒂莫西·亨特的貢獻(xiàn)是首次發(fā)現(xiàn)了調(diào)節(jié)CDK功能的物質(zhì)CYCLIN(細(xì)胞周期蛋白)。卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院評(píng)價(jià)說,哈特韋爾、納斯和亨特3人的發(fā)現(xiàn)對(duì)研究細(xì)胞的發(fā)育有重大的影響,特別是對(duì)開辟治療癌癥新途徑將具有極其深遠(yuǎn)的意義,因?yàn)榧?xì)胞周期控制過程中出現(xiàn)的缺陷可以導(dǎo)致癌細(xì)胞中染色體的變異。