诺奖官方权威解读:为什么生理奖授予研究细胞感氧机制的科学家( 三 )

塞门扎希望找出介导这种反应的细胞成分。在培养的肝细胞中,他发现了一种与特定DNA片段结合的蛋白质复合物,并会随着氧浓度的改变发生相应的改变。他称这种复合物为缺氧诱导因子(HIF)。1995年,塞门扎开始了对HIF进行广泛研究,并完成了对编码HIF的基因进行鉴定等一系列关键发现。其发现HIF由两种不同的蛋白质组成,为转录因子HIF-1α 和 ARNT。现在,研究人员可以开始深入了解哪些额外的因素涉及其中,以及整个机制是如何起作用的。

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当氧含量很高时,细胞中的HIF-1α很少。然而当氧含量很低,细胞中HIF-1α的含量增加,从而调节EPO基因以及其他含有HIF结合DNA片段的基因。一些研究小组均表明, HIF-1α在正常情况下会迅速降解,但在缺氧条件下会防止降解。在正常的氧含量条件下,蛋白酶体(proteasome)会降解HIF-1α, 以色列科学家阿龙·切哈诺沃(Aaron Ciechanover)、阿夫拉姆·赫什科(Avram Hershko)和美国科学家欧文·罗斯(Irwin Rose)也因发现这一机制而被授予2004年诺贝尔化学奖。在这种情况下,一种称之为泛素的多肽被添加到HIF-1α蛋白质中,因此泛素是蛋白酶体降解蛋白质的标记。泛素如何根据氧含量高低与HIF-1α相结合仍然是一个核心问题。

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