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( 五 )_图1

自此各种影响因子均已经就位，但科学家对于氧含量如何调节VHL和HIF-1α之间的交互仍然知之甚少。研究的重点集中在依赖于VHL完成降解的HIF-1α特定部分。凯林和拉特克利夫都怀疑感知氧气变化的关键位于这种蛋白质的某个位置。2001年,在两篇同时发表的文章中二人均表明,在正常氧含量条件下,羟基被添加到HIF-1α两个特定位置(图1)。这种蛋白质修饰叫做脯氨酰羟化,使VHL能够识别并与HIF-1α结合,从而解释了细胞在正常氧含量条件下如何通过对氧敏感的酶来控制HIF-1α的快速降解。拉特克利夫等人的进一步研究确定了起作用的脯氨酰羟化酶，同时表明, HIF-1α的基因激活受氧依赖性羟基化作用的调节。现在，这些诺贝尔生理学奖获得者阐明了细胞感知氧的机制，并展示了整个工作原理。

对生理学和病理学的影响

由于上述三位诺贝尔奖得主的开创性工作，我们对不同氧含量如何调节基本生理过程有了更多了解。氧感机制允许细胞在肌肉进行剧烈运动等缺氧水平下更好地进行新陈代谢。氧感控制的适应过程还包括新血管的生成和红细胞的产生。我们身体的免疫系统和许多其他生理功能也被受到氧气感知机制的微调。在胎儿发育过程中，氧感机制对控制正常血管的形成和胎盘的发育至关重要。