大隅良典為什麼能獨得 2016 年諾貝爾生理學或醫學獎?他在細胞生物學研究上做出了哪些突出貢獻?

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先講與老先生獲獎相關的研究背景,再講為啥就他一個人得了諾獎。風格很通俗,內行見諒。查了下相關資料,細胞自噬好像主要針對真核生物的細胞,所以下面所指的都是真核生物了。

1.與老先生獲獎相關的背景,細胞自噬。

細胞自噬,通俗的說呢,就是在外界環境刺激下,細胞降解掉自己內部組分的過程。細胞自噬是個重要的生命活動,比如國慶節,你在加班,晚飯還沒吃,這時候你的細胞就會啟動細胞自噬,降解一些組分,把一些大分子變成可以代謝產能的小分子,為你的大腦活動+1s(不過這是應激反應,長此以往,對健康不好,所以還得按時吃飯)。。。還有呢,為啥老年人容易患阿爾茨海默症呢,這是因為隨著年齡的增長,他們神經系統的細胞自噬相關的機制出了問題,導致澱粉樣的錯誤摺疊的蛋白不能被細胞及時清理,大量累積,最後導致一些神經環路的破壞(相關機制還望內行補充指正)。細胞自噬還有許多其他生理學意義,歡迎大家補充

2.為啥就這位老先生一人得了諾獎

我們常常講從0到1很難,在細胞自噬這個領域,這位老先生做的就是一系列從0到1的工作。

很多分子生物學相關知識,我們都是通過模式生物獲得的(因為模式生物簡單容易上手,就跟量子力學的研究是從電子,諧振子,氫原子的相關知識入手的一樣),細胞自噬的相關知識也不例外。我們選啥模式生物好呢?

還有細胞自噬是個複雜的生命活動,按照分子生物學家的基本信念,一個再怎麼複雜的生命活動,背後就是那麼幾個關鍵基因負責執行與調控的,那麼對於細胞自噬,這幾個關鍵基因是什麼呢?在他之前,沒有人知道。

既然細胞自噬是一個細胞內部發生的現象,我們就找個單細胞生物做模式生物好了,大隅良典給出的建議是麵包酵母(因為這是他的長項)。這還不算是從0到1的工作。

這裡有個問題,大隅良典之前,細胞自噬是在哺乳動物中先發現的,是由溶酶體來執行的,在麵包酵母中,還沒有過細胞自噬相關的報道。根據已有研究,酵母中的液泡相當於動物中的溶酶體,那麼如果我們發現在酵母中的液泡中出現細胞自噬現象就好了。問題又來了,當時的顯微技術還不足以看見酵母液泡中的細胞自噬現象,大隅良典很聰明,他是這麼解決這個問題的:

假設:酵母的液泡執行其細胞自噬過程,

推論:如果把細胞自噬的過程打斷,那麼會有很多自噬到一半的所謂自噬小體在液泡不斷積累,就會被我們所看見。

於是,他就構建了許多與液泡相關的酵母突變體,並且得到了符合他預期的結果(如左圖),此外在構建突變體的過程中,他也得到了與細胞自噬相關的基因(遺傳學的套路),這就是真正從0到1的過程。這個從0到1的工作,叫做範式轉換,借用諾獎頒獎委員會的話來作為總結:

Autophagy has been known for over 50 years but its fundamental importance in physiology and medicine was only recognized after Yoshinori Ohsumi"s paradigm-shifting research in the 1990"s. For his discoveries, he is awarded this year"s Nobel Prize in physiology or medicine.

參考資料:

1.The 2016 Nobel Prize in Physiology or Medicine

2.http://www.cell.com/abstract/S0092-8674(11)01276-1

3.Autophagy: cellular and molecular mechanisms

----2016年10月4日更新,請看BioArt微信號的解讀文章《

【BioArt深度】「自噬」獲諾獎為何只授予大隅良典?——梳理自噬領域重大發現歷程

》,講的很專業,值得一看。


實至名歸。

當年程序性死亡(細胞自殺)拿諾獎後,大家就想著自噬啥時候拿獎。

大隅良典拿諾獎是遲早的,不過一個人獨享比較難得,畢竟這些年來諾獎流行鬥地主三人組合,突然來一個人,好不習慣。

簡單的說一下吧,自噬,顧名思義就是自己吃自己。

自噬這個單詞autophagy就是源於希臘詞語auto(自我)以及Phagein(吃)。

當年科學家發現了細胞能夠將自身成分用膜包起來,形成袋狀囊泡並運送到溶酶體降解掉。

但是這個東西到底是啥機制,研究起來比較困難。

而大隅良典的牛逼之處就在於搞清楚了這個機制,他在酵母中找到了自噬的關鍵基因ATGs ,隨後他闡明了酵母中自噬的機制,而同為真核生物的人類,細胞中擁有一樣的機制。

這個自噬有啥用呢?一句話,廢物利用。

他可以把細胞內不需要的東西或者廢物包起來,然後跟溶酶體合起來回爐重造,這樣這些東西就可以從新利用咯。

諾獎給的配圖很精彩,把銜尾蛇變成了銜尾龍,碉堡了。

比如蝌蚪變成青蛙過程,尾巴蛻掉就涉及了自噬。

另外,自噬泡簡稱AV (autophagic vacuoles)哈哈


謝邀。

老先生獨攬2016年諾貝爾生理學或醫學獎可是說是當之無愧的。有幸12年曾在東京都聽了次老先生的講座,感受良多。承蒙老先生教導,才使我撥雲見日,茅塞頓開,使自己研究的課題取得了顯著的進展。

諾貝爾委員會表示,大隅良典的發現有助了解細胞如何自行循環回收,研究人類身體如何適應飢餓和對感染作出反應。有關發現對研究腦退化症、癌症和帕金森症有很大幫助。

細胞自噬除了能夠分解細胞內的老化物質及有害物質,維持身體健康外,不少有冬眠習性的哺乳類還會利用這一現象,讓細胞內的物質再生以此維持生命。大隅教授在上個世紀80年代末,曾經使用一種微生物酶,成功用顯微鏡觀察到了細胞內的自噬過程,但是這種現象的具體機制一直未能探明。

大隅教授這次的發現更新了我們關於細胞物質循環的舊有觀點,他的研究開啟了理解自噬作用在許多生理過程中關鍵作用的嶄新道路,如生物體對於飢餓的適應或者機體對於感染的反應。自噬基因的突變會導致疾病的發生,自噬作用機制在一些類型的疾病,如癌症和神經疾病等病症中也發揮了作用。

這次一起入圍的科學家在基因編輯、腫瘤免疫等研究方向都很熱門,大隅良典獲獎被認為多少有些在意料之外,並且「自噬」的概念也已經是提出了相當長的時間,目前在臨床應用方面也還並不明朗。諾貝爾獎可以看作是對大隅良典及團隊對這一方向持續研究的肯定,同時也體現出了諾貝爾獎評審們對基礎醫學的重視。

不可否認的是,大隅良典在有關細胞「自噬作用」的研究中取得了重要成果,為闡明細胞適應環境的機制、「自噬作用」原理及其生理意義作出重大貢獻。

以上。

——————————————————

參考資料:

1.http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2016/press.html

2.http://zh.wikipedia.org


我就跑個題。

很多關於解讀的解讀,所謂二階解讀也出來了,有點意思吧。

據不完全統計,諾貝爾生理或醫學獎的解讀文,千字以上的已經突破百篇。

還有曬和得獎者合影照片的——俺跟諾貝爾獎得主是很熟的!你們可要知道噢。

似乎每一個解讀都在得意洋洋地聲稱:大家快來看,快來瞧,我果然說對了吧??!!

甚至關於解讀或解讀的解讀,有人已經跳出來要掐架了,是否屬於三階解讀啊?嘻嘻

那什麼,外媒或外國同行也會紛紛出來解讀嗎?總體感覺,解讀或解讀的解讀或解讀的掐架都是中國現象,國人果然擅長這個。

本文屬於解讀的非解讀化,也算增加一種生態吧


獲獎理由:This year"s Nobel Laureate discovered and elucidated mechanisms underlying autophagy, a fundamental process for degrading and recycling cellular components.

今年的諾貝爾生理學或醫學獎得主發現並闡明自噬的基本機制,這是細胞降解和再利用其成分的一項基本過程。

The word autophagy originates from the Greek words auto-, meaning "self", and phagein, meaning "to eat". Thus,autophagy denotes "self eating". This concept emerged during the 1960"s, when researchers first observed that the cell could destroy its own contents by enclosing it in membranes, forming sack-like vesicles that were transported to a recycling compartment, called the lysosome, for degradation. Difficulties in studying the phenomenon meant that little was known until, in a series of brilliant experiments in the early 1990"s, Yoshinori Ohsumi used baker"s yeast to identify genes essential for autophagy. He then went on to elucidate the underlying mechanisms for autophagy in yeast and showed that similar sophisticated machinery is used in our cells.

自噬這個詞起源於希臘語「auto」,意思是「自我」與「phagein」,意思是「吃」。因此,自噬是指「自我消化」。20世紀60年代,研究人員發現細胞可以通過收縮細胞膜,將物質消化,這一過程中形成了溶酶體,一個袋狀的囊泡。溶酶體可以運輸這些物質,並將其降解。對於自噬的研究一直存在困難,而90年代初,大隅良典進行了一系列經典的實驗,他們利用麵包酵母,以確定對細胞自噬而言必不可少的基因,並且接著闡明了在酵母自噬中存在的基本機制,而且表明類似的機制存在於人體中。

Ohsumi"s discoveries led to a new paradigm in our understanding of how the cell recycles its content. His discoveries opened the path to understanding the fundamental importance of autophagy in many physiological processes, such as in the adaptation to starvation or response to infection. Mutations in autophagy genes can cause disease, and the autophagic process is involved in several conditions including cancer and neurological disease

Ohsumi的發現給我們提供了理解細胞消化其內容物的新的範例。他的發現為我們了解自噬現象在許多生理過程中的重要作用打開了一扇新的大門,例如對侵染的反應。並且,自噬基因的突變可以導致疾病。自噬過程又涉及若干條件,包括癌症和神經性疾病。

2016諾貝爾生理學或醫學獎揭曉,日本科學家大隅良典獲獎


謝邀。

Ohsumi教授曾經帶過的博士,現任東京大學新領域創成科學研究科的鈴木准教授(酵母自噬作用分野),是我的指導教員。因為本汪的研究方向也是自噬作用,而且借鑒了很多他用過的試驗手法。對大隅教授的了解也是從踏踏實實讀他的所有論文開始的。

我認為大隅教授之所以諾貝爾獎實至名歸,首先歸功於他在1993年出芽酵母自噬基因同定那篇論文中,創造性地分離了出芽酵母染色體中掌控自噬作用的十幾個基因。

繼而,大隅教授以及後來的研究者們通過對他分離出來的十幾種ATG(Autophagy自噬作用)基因進行詳細研究,初步摸清了自噬作用的大體過程,以及各個ATG基因在這個過程中起到的作用。

以上


引自 維基百科 Wikipedia (https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7%E9%9A%85%E8%89%AF%E5%85%B8)

大隅良典
(日語:大隅 良典/おおすみ よしのり ōsumi Yoshinori,1945年2月9日-),日本分子細胞生物學家。現任綜合研究大學院大學名譽教授、基礎生物學研究所名譽教授、東京工業大學前沿研究機構特聘教授。

大隅教授是細胞自噬研究的先驅,曾獲得京都獎、蓋爾德納國際獎及日本人第2座威利獎。[1]2016年獲得日本人第4座諾貝爾生理學或醫學獎。

生平

時值太平洋戰爭末期的1945年2月9日,大隅良典出生於日本福岡縣福岡市[2][3],其父為九州帝國大學教授,大隅良典則是家中四兄弟的老幺[3]。幼少時期,大量閱讀兄長贈送的自然科學讀物[3],其中又以八杉龍一的《動物的歷史》(生きものの歴史)、麥可·法拉第的《蠟燭的化學史》、三宅泰雄的《空氣的發現》(空気の発見)最令他感動,也啟發了對科學的興趣[3]。

其後,大隅上京,考入東京大學理科二類[3]。起初他想在理學部學習化學,但又被教養學部新設置的基礎科學課程有興趣,便轉變了方向[3],神原秀記與渡邊公綱成為他在基礎科學科的同級生[3]。1967年從東大畢業,取得學士學位後[2][3][4],進入東大大學院理學系研究科繼續深造[3]。由於受到蛋白質的生物合成研究吸引,他師從今堀和友教授[3]。博士班時期,大隅其實是在京都大學大學院就學的[3],1972年結束東大博士課程(期滿退學)[4],1974年取得東大理學博士學位[2][3],論文題目為「關於Korishin E3作用機制的研究」[5]。

研究生涯

在恩師今堀和友的引介下,大隅遠渡美國,進入諾貝爾生理學或醫學獎得主傑拉爾德·埃德爾曼的研究室,在洛克菲勒大學擔任博士後研究員[2][3]。當時,埃德爾曼的研究方向,開始從免疫學轉向發育生物學,大隅也確立了畢生從事體外受精研究的方向[3]。

其後,大隅響應的東大教授安樂泰宏的邀請,返回日本[3]。1977年至1986年間擔任東大理學部助手[2][3],1986年升任講師,1988年轉至教養學部擔任助理教授[2][3]。1996年轉至岡崎國立共同研究機構設置的基礎生物學研究所,擔任教授[2][3]。2004年擔任綜合研究大學院大學生命科學科兼任教授[2][3]。2009年從綜研大退休,獲名譽教授稱號[2]。同年擔任東京工業大學綜合研究院特聘教授[3]。現在是東工大前沿研究機構特聘教授[7]。

主要成就

專長生物學,特別是分子生物學領域。最知名的成就,是闡明細胞自噬的分子機制和生理功能。由於相關論文被大量引用,因此名列湯森路透引文桂冠獎[8]。2006年,日本學士院高度評價大隅的成就:「一貫正面致力於細胞自噬的分子機制的闡明,完全不跟風」[9],並授予他日本最高學術獎日本學士院獎[3][10][11]。2012年再以極高評價獲得「諾貝爾獎的最後一哩路」京都獎基礎科學部門[12][13]。2016年10月3日,由於「在細胞自噬機制方面的發現」,獲得諾貝爾生理學或醫學獎。[14]

參考資料

  1. ^ トムソン?ロイター、ノーベル賞有力候補者28名を発表 - 日本人は3名が選出 | マイナビニュース

  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 「略歷」『稲盛財団』稲盛財団。

  3. ^ 3.00 3.01 3.02 3.03 3.04 3.05 3.06 3.07 3.08 3.09 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 「自分を食べて生き殘る細胞に魅せられて」『scientist:大隅良典』JT生命志研究館。

  4. ^ 4.0 4.1 「プロフィール」『研究者詳細畫面 | 東京工業大學 STAR サーチ』東京工業大學。

  5. ^ 博士論文書志データベース

  6. ^ San-ichiro Mizushima - Nomination Database

  7. ^ 「所屬」『研究者詳細畫面 | 東京工業大學 STAR サーチ』東京工業大學。

  8. ^ 「『トムソン?ロイター引用栄譽賞』を発表。日本からは、東京工業大學の細野秀雄氏、大隅良典氏、東京大學の水島昇氏」『「トムソン?ロイター引用栄譽賞」を発表。日本からは、東京工業大學の細野秀雄氏、大隅良典氏、東京大學の水島昇氏 - トムソン?ロイター』トムソン?ロイター、2013年9月25日。

  9. ^ 『第九十六回日本學士院受賞者略歷』28頁。

  10. ^ 「主な受賞と栄譽」『稲盛財団』稲盛財団。

  11. ^ 「第96回(平成18年7月3日)」『恩賜賞?日本學士院賞?日本學士院エジンバラ公賞授賞一覧 | 日本學士院』日本學士院。

  12. ^ 「贈賞理由」『稲盛財団』稲盛財団。

  13. ^ 「第28回(2012年)」『京都賞 年度別受賞者|稲盛財団』稲盛財団。

  14. ^ 14.0 14.1 The 2016 Nobel Prize in Physiology or Medicine. Nobel Assembly at Karolinska Institutet. 2016-10-03 [2016-10-03]. (原始內容存檔於2016-10-03) (英文).

今天中午看了新聞,記不得是採訪誰,她說「將研究相關蛋白,今後將可能抑制或治癒癌症」(大約是這個意思)

關於『細胞自噬』是什麼我就不回答了,前面幾位答主解釋的非常清楚。

癌症!你想想!不說治癒,哪怕是抑制或者減緩癌細胞的擴散都能拯救很多人的生命啊!

【這裡只是吃瓜群眾如果有什麼不太對的歡迎指出(//?//)】


高二生競吃瓜群眾謝邀。老師只在課上講過溶酶體的功能和細胞程序性凋亡過程,這個好像跟一些動物尾巴的退化有關。前面幾位非常厲害的大神已經回答的比較全面,鄙人學識淺薄自然不敢多言,我還是來學習知識啦~


自噬和2015年諾貝爾化學家即DNA修復很相似。自噬總體上屬於細胞自我修復的機制,是把失序的細胞丟棄並清理,但不知道會不會產生新的細胞器?而DNA修復機制則是DNA特有的修復機制。細胞自噬超過閾值可能會導致細胞死亡(ACD)。所有自噬對於疾病特別是癌症的作用是個複雜問題;這個也類似於DNA修復機制,對於癌症來說也是一個複雜問題。

然而對於複雜問題,系統論有一個基本的思路,那就是跳到上一個層級來找解決問題。

自噬對於疾病特別是癌症的作用其實是有不確定性的,有人說促進癌症,有人說抑制癌症,這就構成了一個複雜問題。

類似於DNA修復機制,同樣對癌症來說,有人說DNA修復可以阻礙癌症細胞死亡,有人說DNA修復機制起作用是正常細胞不宜變成癌細胞。總之,不同條件下,自噬和DNA修復機制有著不同的表現,而這個條件卻比較模糊。所以這是一個典型的複雜問題。

如同量子力學無法與相對論統一,也無法與經典力學理論無法統一,因為量子力學其實研究的是一個複雜問題。由於複雜系統經常出現整體大於部分之和的問題,但通過細緻確定部分的機制是無法預測整體的方向。所以量子力學再怎麼研究清楚,它的不確定仍然阻礙對於現實經典力學可以解決的問題的解決。

系統論的思想告訴我們解決複雜問題最簡單的思路就是拋棄原有曾經的複雜性,跳到上一個層級來尋找解決辦法,如果依然是複雜問題,那麼繼續往上跳。

DNA的上一個層級就是細胞器,這個正好是自噬研究的層級,然後繼續往上跳就成了細胞的層級。所以我語言自噬在細胞內的機制是一個複雜問題,必須跳到細胞的增加來研究,類似於研究凋亡和壞死一樣,這樣讓不確定的部分自我對沖消失,體現的是細胞層面的確定性。


他不拿獎才奇怪,自噬現象和程序性細胞死亡一樣,幾乎是細胞生物學裡最最最經典的研究了。你去隨便抓一本生物化學或者細胞生物學的書讀讀就知道為什麼了。


瀉藥。

前面諸位應該說的差不多了,作為同行來補充一下。

東大進行分子生物學研究的主要在醫學研究科,理學研究科,農學生命科學研究科和新領域創成四個學院。

理學部,醫學部的研究偏基礎,大隅良典就是理學部出身,他的獲獎成果也是在東大期間做出來的,現在他的學生 水島昇 現在還在醫學部做教授。

維基:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E5%B3%B6%E6%98%87,

實驗室網頁

水島研究室 分子生物學分野|オートファジー (自食作用)と呼ばれる細胞內の大規模な分解系を中心に、タンパク質代謝、栄養シグナル、細胞內品質管理などの研究をしています。

個人以為水島做出的貢獻是足以和大隅平分諾獎的....

農學部和新領域偏應用有點,生物合成等等,就不詳細介紹了....


我就想知道我爸轉發的把這個研究跟「白酒跟抗癌有關」扯到一起,然後想要光明正大地喝酒的文章,理論依據何在


來來來,看看誰【大於兩點】←_←

答豬真是沒文化,自我嫌棄一波,明明是

【大隅良典】!!!

(貌似有點宮崎駿爺爺即視感⊙▽⊙)

借道借道,考研狗要裝逼了!

細胞自噬,也就是細胞通過溶酶體與雙層膜包裹的自身物質融合,然後降解自身物質的過程。

大隅良典發現了細胞自噬還有其中的機制,我知道的就是那個自噬因子Atg。現在知道的

Atg1/13/17是負責接收細胞的營養狀態的信號的,Atg6是介導膜泡的形成的

Atg5/8/12是介導膜泡的擴展的

過程大概是這樣的,細胞因為營養缺乏或者其他因素,導致生長因子濃度下降,抑制了mTor通路,活化了Atg1,抑制細胞吸收營養物質和ATP的產生,促進細胞自噬。

(知乎大神很多,求批評額,DZ感覺細胞自噬有很多地方都可以深入額)

要說他為什麼能夠獲得諾貝爾獎?

這算是一項基礎研究成果,細胞自噬與腫瘤還有關係呢,為接下來的其他研究也提供了很多新思路。不過現在的對細胞自噬的研究貌似還不夠透徹,應用方面自然也受到了一些限制╮(╯▽╰)╭

………………………………我編不下去了………………………………

滾去看書,有什麼新想法再來答咯⊙▽⊙


很簡單,他做出了最基礎的原創性研究


不知道為什麼邀請我…我只知道今天下午cctv13播放這個新聞的時候主持人卡殼兒了。就醬紫。


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