В этом году лауреатами Нобелевской премии в области физиологии и медицины стали Уильям Кейлин (Гарвард, Институт онкологии им. Дана-
Наука установила фундаментальное значение кислорода столетия назад, но долгое время оставалось неизвестным, каким образом клетки приспосабливаются к изменениям концентрации кислорода. В этом году Нобелевская премия присуждена за работу, раскрывающую механизмы приспособления клеток к изменениям концентрации кислорода. Чувствительность и адаптация к кислороду имеет большое значение для множества заболеваний. Открытия нобелевских лауреатов этого года имеют фундаментальное значение для физиологии и помогут в разработке стратегий противодействия анемии, раку и другим заболеваниям.
За пояснением мы обратились к Николаю Барлеву, руководителю лабораторией регуляции клеточного сигналинга МФТИ:
«Нобелевская премия 2019 года по физиологии и медицине присуждена за расшифровку молекулярного механизма гипоксии и его значения для жизнедеятельности организма, включая раковые заболевания. Кислородный гомеостаз имеет решающее значение для нормального функционирования и развития аэробных организмов, включая человека. Низкий уровень кислорода в окружающей среде является одной из древнейших форм стресса и активирует в клетках гипоксические реакции. Гипоксический ответ контролируется факторами транскрипции (такими как HIF-1 и HIF-2), которые индуцируются гипоксией. Важно отметить, что в условиях нормального содержания кислорода (нормоксии), белки HIF1 и HIF-2 быстро разрушаются комплексом убиквитин лигазы pVHL. При гипоксии, происходит обратный процесс: белок HIF1 стабилизируется, когда другой ключевой фермент в этом механизме, O2-зависимая пролилгидроксилаза, модифицирующая белок HIF для того, чтобы он узнавался pVHL, ингибируется при гипоксии. Соответственно, при гипоксии HIF1 накапливается в клетке и индуцирует многочисленные гены, вовлеченные в энергетический метаболизм, а также способствует ангиогенезу (образование новых сосудов) для поддержания целостности / гомеостаза тканей. Не удивительно, что в раковых опухолях, где наблюдается повышенная гипоксия, задействован этот механизм».
