彼得·阿格雷的研究过程

如题所述

2000年,阿格雷与其他研究人员一起公布了世界第一张水通道蛋白的高度清晰的立体照片。照片揭示了这种蛋白的特殊结构只允许水分子通过。
水通道的发现开辟了一个新的研究领域。目前,科学家发现水通道蛋白广泛存在于动物、植物和微生物中,它的种类很多,仅人体内就有11种。它具有十分重要的功能,比如在人的肾脏中就起着关键的过滤作用。通常一个成年人每天要产生170升的原尿,这些原尿经肾脏肾小球中的水通道蛋白的过滤,其中大部分水分被人体循环利用,最终只有约1升的尿液排出人体。
早在1890年,威廉·奥斯特瓦尔德(1909年诺贝尔化学奖获得者)就推测离子进出细胞会传递信息。20世纪20年代,科学家证实存在一些供离子出入的细胞膜通道。50年代初,阿兰·霍奇金和安德鲁·哈克斯利发现,离子从一个神经细胞中出来进入另一个神经细胞可以传递信息。为此,他们获得了1963年诺贝尔生理学或医学奖。不过,那时科学家并不知道离子通道的结构和工作原理。
1988年,罗德里克·麦金农利用X射线晶体成像技术获得了世界第一张离子通道的高清晰度照片,并第一次从原子层次揭示了离子通道的工作原理。这张照片上的离子通道取自青链霉菌,也是一种蛋白。麦金农的方法是革命性的,它可以让科学家观测离子在进入离子通道前的状态,在通道中的状态,以及穿过通道后的状态。对水通道和离子通道的研究意义重大。很多疾病,比如一些神经系统疾病和心血管疾病就是由于细胞膜通道功能紊乱造成的,对细胞膜通道的研究可以帮助科学家寻找具体的病因,并研制相应药物。另外,利用不同的细胞膜通道,可以调节细胞的功能,从而达到治疗疾病的目的。中药的一个重要功能是调节人体体液的成分和不同成分的浓度,这些成分可以通过不同细胞膜通道调节细胞的功能。有专家认为,对细胞膜通道的研究可以为揭示中医药的科学原理提供重要的途径。

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