來自澳大利亞以及美國的科學(xué)家們獲得了一項(xiàng)具有重要意義的突破性研究成果，朝著解密胰島素的工作機(jī)制邁進(jìn)了一大步。胰島素在人體生理學(xué)中扮演了關(guān)鍵角色，但是至今關(guān)于這一激素的一個(gè)基礎(chǔ)生化問題：它如何與其細(xì)胞表面受體結(jié)合？——仍然是一個(gè)迷。

　　九十年前，科學(xué)家們首次發(fā)現(xiàn)了胰島素，四十三年前，Dorothy C. Hodgkin首次確定了胰島素的晶體結(jié)構(gòu)，而今天這項(xiàng)最新研究公布了第一張胰島素與其細(xì)胞表面受體結(jié)合的三維圖像，相關(guān)成果發(fā)表于1月10日Nature雜志上，同期Nature雜志還配發(fā)了題為“Structural biology: Insulin meets its receptor”的評論性文章。

　　澳大利亞墨爾本沃爾特·伊麗莎研究所的一個(gè)研究小組與來自美國、英國和捷克的研究人員合作進(jìn)行了這項(xiàng)研究，他們揭示了胰島素分子如何與人體細(xì)胞的蛋白質(zhì)結(jié)合，這是醫(yī)學(xué)研究者近20年來一直試圖*的問題。

　　研究小組發(fā)現(xiàn)，胰島素受體是細(xì)胞表面的一種大蛋白質(zhì)，胰島素與這種蛋白質(zhì)分子結(jié)合，對細(xì)胞從血液中攝取糖分作為能源非常必要。研究團(tuán)隊(duì)的主要負(fù)責(zé)人之一邁克·勞倫斯說，他們首次獲得了胰島素及其受體相結(jié)合的三維圖像。

　　這項(xiàng)研究完善了對胰島素作用機(jī)制的認(rèn)識(shí)，也有助于未來設(shè)計(jì)新藥物。理解胰島素與其受體蛋白如何互相作用對開發(fā)新藥物具有奠基性意義。

　　澳大利亞大約有100萬糖尿病患者，每年的新增患者則有10萬人。這一研究發(fā)現(xiàn)對于那些每日注射胰島素的患者是個(gè)福音。　　這首次展示了胰島素及其與受體的相互作用，將有助于修改胰島素，用于糖尿病更有效的治療，糖尿病是一種由多種病因引起的以慢性高血糖為特征的代謝紊亂，伴有因胰島素分泌和/或作用缺陷引起的糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝異常。而且這項(xiàng)研究也有助于深入了解與胰島素密切相關(guān)的生長因子作用系統(tǒng)，在細(xì)胞生長和癌癥中的作用。

　　在這篇文章中，研究人員提出了四種胰島素與結(jié)構(gòu)不同的受體相互作用的結(jié)構(gòu)，從這些結(jié)構(gòu)中，研究人員發(fā)現(xiàn)了胰島素/胰島素受體作用的關(guān)鍵元件，并且證明了胰島素在這一過程中發(fā)生的構(gòu)象開關(guān)變換，受體關(guān)鍵元件也發(fā)生了重組，之后研究人員也進(jìn)行了生化實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了這些結(jié)構(gòu)上的發(fā)現(xiàn)。

　　文章作者之一，Marek Brzozowski博士表示，“我們的這篇論文就這些系統(tǒng)中的關(guān)鍵分子，如何開啟胰島素信號(hào)事件，提出了一種具有里程碑意義的三維描述。這些發(fā)現(xiàn)顯示出了結(jié)構(gòu)生物學(xué)在分析這些基礎(chǔ)性生物進(jìn)程中的強(qiáng)大作用。我們的研究成果解決了一個(gè)長期間題，分析了人類一種主要的內(nèi)分泌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生物學(xué)。”

　　“這項(xiàng)研究的成功突顯出了跨學(xué)科合作的力量，這一發(fā)現(xiàn)與1922年的胰島素在多倫多的首次臨床應(yīng)用一樣，都代表了分子醫(yī)學(xué)史上的一個(gè)歷史性里程碑。”

　　這項(xiàng)研究也凝聚了三代人的心血，它的發(fā)現(xiàn)需要感謝三位已退休的杰出科學(xué)家：Colin Ward（胰島素受體結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究先鋒）；Guy Dodson（Dorothy C. Hodgkin的學(xué)生，在經(jīng)典胰島素晶體結(jié)構(gòu)研究中貢獻(xiàn)了重要作用）；Don Steiner（胰島素，及糖尿病相關(guān)遺傳綜合征的發(fā)現(xiàn)者）。