诺贝尔颁奖季大幕将启 mRNA能否破例获奖成悬念

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 10:18
一张过敏的脸 | pixabay另外，红外线促进皮肤衰老，也与TRPV1有关。红外线通过热诱导等使TRPV1活化，加速 ...

对“冷”过敏

TRPM8这种能被寒冷激活的受体，则与薄荷醇和冷诱导的过敏反应有关。这个受体是大卫·朱利叶斯和阿德姆·帕塔普蒂安利各自用薄荷醇识别出来的，位于神经末梢，可以检测到低温以及薄荷醇和其他因素引起的冷感。

                               
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把薄荷花露水涂满全身，感受身临北极丨pixabay

薄荷味的牙膏、清凉感的卫生巾可能会带来冰冰凉凉的清新体验，这种清凉感通常是由薄荷醇产生的。但是，对于一些人来说，薄荷醇和冷感会引起荨麻疹、哮喘和鼻炎。研究人员发现，TRPM8 介导了肥大细胞的薄荷醇和冷诱导的过敏反应；也就是说，TRPM8 拮抗剂有望用于治疗这类过敏。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 10:19
对“冷”过敏TRPM8这种能被寒冷激活的受体，则与薄荷醇和冷诱导的过敏反应有关。这个受体是大卫·朱利叶 ...

切洋葱流泪

来给下面的东西找共同点：刺激性烟雾、刚切好的洋葱、芥末、大蒜、甲醛。

外行的答案是，它们都让人泪眼婆娑；内行的答案是，它们都通过激活黏膜神经细胞中的单个感受器分子，来释放眼泪以保护人体。

                               
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让人潸然泪下的一张照片丨pixabay

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 10:19
切洋葱流泪来给下面的东西找共同点：刺激性烟雾、刚切好的洋葱、芥末、大蒜、甲醛。外行的答案是，它们都 ...

感受器是感觉神经的神经末梢，能够将物理环境中的刺激转变为神经冲动，大多数感受器只会与特定的分子结合，就像是一把锁只能由特定性状的钥匙打开一样。

但大卫·朱利叶斯与合作者程亦凡发现，TRPA1（TRP受体蛋白家族里的一个成员）则不同：它有一个精妙的结构，能够检测任何可能对敏感组织造成损害的化学分子，其中就包括芥末和洋葱中的刺激性分子，于是它也被命名“芥末受体”。

这些分子需要触发一个复杂的两步过程才能激活 TRPA1，这保证了传感器的激烈反应只有在真正的威胁下才会被激活 —— 这让我们对多种化学刺激保持了合适的敏感度。（顺便说一句，这个研究是通过冷冻电镜发现的，这个技术让它的研究者在2017年获得了诺奖。）

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 10:20
感受器是感觉神经的神经末梢，能够将物理环境中的刺激转变为神经冲动，大多数感受器只会与特定的分子结合 ...

数百份毒液

这种芥末受体，还会被蝎子的毒液激活。

大卫·朱利叶斯的团队，从蝎子毒液中分离出一种毒素。这是一个很小的蛋白质，可以直接进入细胞内，激活芥末受体。也就是说，不管是动物还是植物，它们都有相似的防御策略——辣椒产生辣椒素，蝎子产生毒液，但这些物质最后都能激活芥末受体。毒液激活受体后，会引发急性疼痛，但不会引发炎症。

朱利叶斯团队做了很多毒液研究。为此，他们实验室的-80℃冰箱里放了数百份毒液样本，包括蜘蛛、蛇、蝎子，甚至偶尔还有鸭嘴兽。他们试图用这些毒素，找到疼痛的作用方式。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 10:21
数百份毒液这种芥末受体，还会被蝎子的毒液激活。大卫·朱利叶斯的团队，从蝎子毒液中分离出一种毒素。这 ...

                               
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雄性鸭嘴兽爪子上的一根尖刺可以分泌毒液丨 Justine E. Hausheer

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 10:21
雄性鸭嘴兽爪子上的一根尖刺可以分泌毒液丨 Justine E. Hausheer

鸟不怕辣

这次诺奖的研究，还能解释辣椒怎样“钦定”鸟类作为独家种子传播者。成熟美丽的果子，能吸引动物吃它们，搭便车传播种子。可是辣椒那么辣、动物不想吃它，它还怎么传种呢？关键就在这些感受热觉的受体上。

在哺乳动物中，热觉受体不但能被较高的温度激活，也会对辣椒素产生反应。但是鸟类的热觉受体功能少了点——它们也有类似TRP家族的受体，这些受体无法被辣椒素激活。也就是说，它们尝不出辣。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 10:22
鸟不怕辣这次诺奖的研究，还能解释辣椒怎样“钦定”鸟类作为独家种子传播者。成熟美丽的果子，能吸引动物 ...

                               
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辣吗？没有啊 | 站酷海洛

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 10:22
辣吗？没有啊 | 站酷海洛

对辣椒来说，被哺乳动物吃掉种子，并不是什么好事。这群在演化出了一口好牙的家伙们，可以把种子统统嚼碎；鸟类则恰恰相反，无法有效咀嚼，它们只好让种子穿肠而过，而且又能飞，将种子带到更远的地方。

于是，辣椒素让种子更辣，就能阻止无法有效给辣椒传种的哺乳动物，而把种子留给鸟类，让它们跟着鸟类远走高飞。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 10:23
对辣椒来说，被哺乳动物吃掉种子，并不是什么好事。这群在演化出了一口好牙的家伙们，可以把种子统统嚼碎 ...

                               
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能给辣椒传种的褐矢嘲鸫（Toxostoma rufum）。研究者发现，有的辣椒甚至出现了有不辣的变种，但它们的果实被啮齿类吃掉后，种子都被嚼碎而无法发芽；被褐矢嘲鸫吃掉时，种子发芽率则没什么变化 | Peterwchen / Wikimedia Commons

至于两脚兽——唉唉唉！两脚兽怎么回事？！都这么辣了还要吃！不过话说回来，人类因为喜欢吃辣，倒也用另一种方式让辣椒分散到了世界各地。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 10:23
能给辣椒传种的褐矢嘲鸫（Toxostoma rufum）。研究者发现，有的辣椒甚至出现了有不辣的变种，但它们的果 ...

彩蛋——以清华命名

PIEZO2受体的一个基本结构，是以清华命名的。

PIEZO2的结构里，长得像“螺旋桨”的部分是由3个“叶”组成的，每个叶是一个蛋白质，长200埃；蛋白质反复穿过细胞膜（跨膜），3个叶共跨膜114次。

                               
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毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 10:24
彩蛋——以清华命名PIEZO2受体的一个基本结构，是以清华命名的。PIEZO2的结构里，长得像“螺旋桨”的部分 ...

                               
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PIEZO2的结构 | Ardem Patapoutian/Twitter

每个蛋白中含有38次跨膜螺旋区，其中1-36次是9组类似的重复。这个由4个跨膜螺旋区所构成的结构单元，被命名为THU(Transmembrane Helical Unit，跨膜螺旋单元)，也就是研究者单位清华大学的英文缩写。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 10:25
PIEZO2的结构 | Ardem Patapoutian/Twitter每个蛋白中含有38次跨膜螺旋区，其中1-36次是9组类似的重复。 ...

9个THU首尾相连，组成了弯曲的“桨叶”。3个桨叶围合成“穹顶”，穹顶直径28 nm、深10 nm。凹面是细胞内，凸面是细胞外方向。

明后两天，2021年诺贝尔奖还将公布物理学奖和化学奖。果壳依然会跟你一起等待诺奖的结果，并在第一时间发布最靠谱的诺奖解读。

快来关注，不要错过！

作者：luna，游识猷，田野婧，苏七年，麦麦，核桃苗

编辑：麦麦

参考文献

[1] https://www.nih.gov/news-events/ ... senses-urge-urinate

[2] Cho Y, Jang Y, Yang YD, Lee CH, Lee Y, Oh U. TRPM8 mediates cold and menthol allergies associated with mast cell activation. Cell Calcium. 2010 Oct;48(4):202-8. doi: 10.1016/j.ceca.2010.09.001. Epub 2010 Oct 12. PMID: 20934218.

[3] Babes A, Ciobanu AC, Neacsu C, Babes RM. TRPM8, a sensor for mild cooling in mammalian sensory nerve endings. Curr Pharm Biotechnol. 2011 Jan 1;12(1):78-88. doi: 10.2174/138920111793937835. PMID: 20932256.

[4] Keh SM, Facer P, Yehia A, Sandhu G, Saleh HA, Anand P. The menthol and cold sensation receptor TRPM8 in normal human nasal mucosa and rhinitis. Rhinology. 2011 Oct;49(4):453-7. doi: 10.4193/Rhino11.089. PMID: 21991571.

[5] https://www.ucsf.edu/news/2020/0 ... ye-watering-secrets

[6] https://www.ucsf.edu/news/2019/0 ... ystery-chronic-pain

[7] Jordt, S.-E., & Julius, D. (2002). Molecular basis for species-specific sensitivity to “hot” chili peppers. Cell, 108(3), 421–430. https://doi.org/10.1016/S0092-8674(02)00637-2

[8] Tewksbury, J. J., & Nabhan, G. P. (2001). Directed deterrence by capsaicin in chillies. Nature, 412(6845), 403–404.

[9] https://doi.org/10.1038/35086653

[10]http://www.sps.tsinghua.edu.cn/cn/news/achievement/2019/0823/597.html

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1505-8

毋问我从哪里来

如何感知世界？新科诺奖得主的中国门生详解研究

2021年10月05日 07:40 澎湃新闻

　　原标题：独家专访丨如何感知世界？新科诺奖得主的中国门生详解研究

　　在炎热的夏天，赤脚走过一片草坪，你可以感受到太阳的热度、风的爱抚，还有脚下的草叶……这些对温度、触觉等的感知，对于我们人类适应不断变化的环境至关重要。

　　然而，我们究竟如何感知周遭？北京时间10月4日17时30分许，瑞典卡罗琳斯卡医学院在斯德哥尔摩宣布，将2021年诺贝尔生理学或医学奖授予戴维·朱利叶斯（David Julius）以及阿登·帕塔普蒂安（Ardem Patapoutian），以表彰他们在“发现温度和触觉感受器”方面作出的贡献。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 15:47
如何感知世界？新科诺奖得主的中国门生详解研究

2021年10月05日 07:40 澎湃新闻

                               
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　　上述两位诺奖得主就是在抽丝剥茧中解答上述问题。据诺贝尔奖的官方介绍，朱利叶斯利用辣椒素（一种来自辣椒的刺激性化合物，可引起灼热感）来识别皮肤神经末梢中对热有反应的传感器。帕塔普蒂安则使用压力敏感细胞发现了一类新型传感器，可以对皮肤和内部器官中的机械刺激做出反应。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 15:48
　　上述两位诺奖得主就是在抽丝剥茧中解答上述问题。据诺贝尔奖的官方介绍，朱利叶斯利用辣椒素（一种 ...

　　“戴维·朱利叶斯是在1997年发现TRPV1，第一次找到了感觉温度的一个分子受体，然后阿登·帕塔普蒂安是在2010年，实验室接连发现了Piezo1和Piezo2，能介导机械力的刺激。”清华大学药学院长聘教授肖百龙在接受澎湃新闻（www.thepaper.cn）专访时表示，“这都是非常重要的生理功能，能够揭示它的分子机制是非常重要的。”

　　2007年至2012年，肖百龙曾在帕塔普蒂安实验室进行博士后研究，其见证了帕塔普蒂安实验室上述诺奖工作的研究过程，也在这一诺奖级工作发现后迅速跟进开展了相关的早期研究。“对于这两位科学家得奖，我不觉得惊喜，只是没想到这么快。”在接受澎湃新闻记者专访前，肖百龙刚刚给他的导师帕塔普蒂安发去了祝贺邮件。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 15:48
　　“戴维·朱利叶斯是在1997年发现TRPV1，第一次找到了感觉温度的一个分子受体，然后阿登·帕塔普蒂安 ...

　　美国科学院院士、加利福尼亚大学旧金山分校程亦凡教授对澎湃新闻记者表示，“两位得奖者的工作都是基础研究，也说明基础研究，特别是开创性的基础研究的重要性！”他表示，两个实验室的合作已有十多年，2013年底，程亦凡和朱利叶斯合作发文，首次利用冷冻电镜技术解析近原子分辨率膜蛋白TRPV1结构。

　　朱利叶斯1955年出生于美国纽约。1984年，他在加州大学伯克利分校获得博士学位，随后在哥伦比亚大学进行博士后训练。朱利叶斯于1989年开始就职于加利福尼亚大学旧金山分校，现为该校教授。

　　帕塔普蒂安1967年出生于黎巴嫩贝鲁特。年轻时，他从饱受战争蹂躏的贝鲁特搬到美国洛杉矶，并于1996年获得了美国加州理工学院的博士学位，并于加利福尼亚大学旧金山分校完成博士后研究。自2000年以来，他是美国斯克里普斯研究所的科学家，目前为该中心教授。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 15:49
　　美国科学院院士、加利福尼亚大学旧金山分校程亦凡教授对澎湃新闻记者表示，“两位得奖者的工作都是基 ...

　　温度和机械力是最基本的自然环境因素

　　“温度和机械力是自然环境中最基本的环境因素，你时时刻刻需要感受到你周围的温度，时时刻刻需要感知力。”肖百龙说，可能大家都已经太习以为常了，所以如果不是科研人员，一般的人可能都没有去关注这些。

　　放置到生活中，这些感知无处不在。肖百龙举例，如果你用手机刷屏，手指就要触摸到屏幕，实际上这就是一个机械感知的过程，“没有这样的感知你就无法实现，包括你对各种器具的使用，比如抓一支笔，这都是最基本的。”

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 15:49
　　温度和机械力是最基本的自然环境因素　　“温度和机械力是自然环境中最基本的环境因素，你时时刻刻需 ...

　　肖百龙还提到核心的一点，即是我们身体的本体感知，即本体感受（proprioception）。“也就是所谓的‘第六感’，包括对身体位置和运动感知，都需要时时刻刻感知到，感知不到走路就走不稳，身体仪态就无法维持。”

　　然而，什么样的分子来介导类似这样的最基本的生命学过程？“解答这些问题，当然是非常重要。”

　　诺贝尔奖委员会对于此次获奖的官方解读中也写道，我们对热、冷和触觉的感知能力对生存至关重要，这也是我们与周围世界互动的基础。在日常生活中，我们认为这些感觉是理所当然的，但神经冲动是如何产生的，从而使温度和压力可以被感知？“人类面临的最大谜团之一是我们如何感知环境。”

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 15:49
　　肖百龙还提到核心的一点，即是我们身体的本体感知，即本体感受（proprioception）。“也就是所谓的‘ ...

　　实际上，对这一谜团的探索从未停歇。几千年来，人类一直存有好奇心，眼睛是如何感知光的，声波是如何影响我们的内耳的，不同的化合物又是如何与我们鼻子和口腔内的感受器相互作用，产生嗅觉和味觉的？

　　早在17世纪，哲学家笛卡尔（René Descartes）设想了将皮肤不同部位与大脑连接起来的线。这样，一只脚碰到明火就会向大脑发送一个机械信号。后来的发现则揭示了专门的感觉神经元的存在，它们记录了我们环境的变化。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-10-6 15:49
　　实际上，对这一谜团的探索从未停歇。几千年来，人类一直存有好奇心，眼睛是如何感知光的，声波是如何 ...

                               
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插图描述了哲学家勒内·笛卡尔想象中热量是怎样向大脑发送机械信号。