叩開細胞的“城門”

2003年度諾貝爾化學獎獲得者是美國科學家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農，他們發現了細胞膜水通道，以及離子通道結構和工作機理，這有助于我們理解基本的生命進程和了解許多疾病發生的原因。

20世紀80年代中期，科學家阿格雷發現一種被稱為水通道蛋白的細胞膜蛋白，阿格雷與其他研究人員一起公布了世界上第一張水通道蛋白的高清晰度立體照片，揭示了這種蛋白的特殊結構只允許水分子通過。

麥金農的杰出貢獻在于鹽通道方面的研究，鹽通道可以用不同的細胞信號進行開啟和關閉，起到了“城門”和“看門人”的雙重作用。麥金農利用X射線晶體成像技術，獲得了世界上第一張離子通道的高清晰度照片，并從原子層次揭示了離子通道的工作原理，可用于觀測離子在進入通道前的狀態、在通道中的狀態以及穿過通道后的狀態，人們可以“看見”離子如何通過由不同細胞信號控制開關的通道。

這兩位科學家的發現使人們清楚地認識到細胞分子這部“機器”的各種通道、閥門的工作機理，開啟了細菌、植物和哺乳動物水通道的生物化學、生理學和遺傳學研究之門。

研究弄清細胞膜水通道和離子通道的工作機理，有助于人類研究腎臟、心臟和神經系統等方面的疾病治療，一些神經系統疾病和心血管疾病就是由于細胞膜通道功能紊亂而造成的，對細胞膜通道的研究可以幫助科學家尋找具體病因，并研制相應的藥物。利用不同的細胞膜通道調節細胞的特定功能，從而達到治療疾病的目的。