>> Nobel Hóa học 2014 về tay ba nhà khoa học Đức, Mỹ

>> Nobel Hóa học 2013 về tay người Mỹ

>> Nobel Hóa học 2012: Vén màn bí mật tế bào

Hai nhà khoa học Mỹ Robert Lefkowitz và Brian Kobilka nhận giải Nobel Hóa học 2012 nhờ những khám phá về thụ thể liên kết với protein G (GPCR).

Các thụ thể này giúp tế bào cảm nhận và phản ứng để thích nghi với những thay đổi của môi trường. Trên trang mạng Nobelprize.org, Ủy ban Nobel đánh giá: “Trong một thời gian dài, phương thức các tế bào cảm nhận môi trường từng là điều bí mật. Nhờ vào công trình nghiên cứu của họ, chúng ta đã hiểu về GPCR và cơ chế tác động qua lại giữa hàng tỉ tế bào của cơ thể”.

Protein G nằm ở màng tế bào và đóng vai trò chính yếu trong việc trao đổi thông tin giữa các tế bào. Các GPCR có khả năng cảm nhận được hàng ngàn thông tin bên ngoài, như mùi vị, ánh sáng, hormone, amino a xít… để kích thích quá trình truyền dẫn tín hiệu ở protein G, giúp tế bào có phản ứng thích hợp.

Chẳng hạn, khi cảm thấy bị đe dọa, não bộ người sẽ truyền tín hiệu xuống tuyến thượng thận, tuyến này sẽ tiết ra nhiều loại hormone như adrenaline, cortisol gây ảnh hưởng đến các cơ quan khác: đường trong máu tăng, mạch máu giãn, phế quản mở rộng… Để tế bào của những cơ quan khác nhau có thể “phối hợp” nhịp nhàng như thế chính là nhờ bộ đôi protein G và GPCR.

Nhiều bệnh như ung thư, tiểu đường hay chứng nghiện rượu được các nhà khoa học cho rằng có liên quan đến tình trạng loạn năng của protein G và GPCR. Theo Ủy ban Nobel, khoảng 50% dược phẩm hiện nay được điều chế dựa trên những nghiên cứu về GPCR, đặc biệt là thuốc chống dị ứng và thuốc an thần. Hiểu rõ về nguyên tắc hoạt động và cấu tạo hóa học của những thụ thể này sẽ giúp tìm ra những loại thuốc hiệu quả cao hơn và ít tác dụng phụ hơn.

Nhà khoa học Robert Lefkowitz, 69 tuổi, là giáo sư hóa sinh của ĐH Duke (bang North Calorina) và Viện Y học Howard Hugues (ngoại ô thủ đô Washington). Còn Giáo sư Brian Kobilka hiện đang nghiên cứu và giảng dạy về sinh lý học phân tử và tế bào tại ĐH Stanford (California). Từ năm 1968, Giáo sư Lefkowitz không ngừng nỗ lực “truy tìm dấu vết” của nhiều thụ thể ở màng tế bào, trong đó có thụ thể của adrenaline.

Những phát hiện của ông đã giúp Giáo sư Kobilka tách ra gien mã hóa cho thụ thể của adrenaline vào thập niên 1980. Khi phân tích gien này, các nhà nghiên cứu phát hiện thụ thể ở màng tế bào có nhiều điểm tương đồng với thụ thể mà mắt dùng để tiếp nhận ánh sáng. Từ đó, họ hiểu rằng những thụ thể nói trên đều thuộc một nhóm chung, chuyên liên kết với protein G.