如何通俗理解今年诺贝尔生理医学奖?氧气究竟多重要?( 二 )

随后,研究发现,这段序列在细胞内调控了一种叫做HIF-1的蛋白质,由两个亚基HIF-1α与HIF-1β组成。在缺氧的环境下,HIF-1能够结合并激活特定基因。

但这仅仅解决了人类需要氧的问题,但是氧气过多为何又会对人体有害呢?

这就不得不提到William G. Kaelin教授,William G. Kaelin教授以及后来的研究者发现,一种名为VHL的蛋白能够与一些特定的蛋白结合,比如某些泛素连接酶。蛋白质泛素化,是蛋白质在体内降解的标志。研究发现,富养条件下,VHL能与HIF-α结合,促进后者的泛素化,最终使蛋白降解。

如何通俗理解今年诺贝尔生理医学奖?氧气究竟多重要?

大概就是这么个过程,低氧状态HIF启动基因表达,富氧状态VHL促进HIF-α降解

图片来源:nobelprize.org

对人类和动物来说氧决定机体的健康和疾病

由于这些诺贝尔奖得主的开创性工作,我们对不同的氧气水平如何调节基本的生理过程有了更多的了解。氧感应允许细胞适应低氧水平的新陈代谢:例如,在我们的肌肉中,在剧烈运动时。氧气感应控制的适应过程的其他例子包括新血管的生成和红细胞的产生。我们的免疫系统和许多其他生理功能也通过O2感应机制进行微调。在胎儿发育过程中,氧感觉对控制正常血管的形成和胎盘的发育至关重要。

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