​“一骑绝尘”,他的研究开辟了细胞生物学新领域 | 聚焦首届顶科协奖
2022-09-30
WLA上海中心
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“他的研究在众多同仁间一骑绝尘,遥遥领先”。

2022年9月29日,德国生物化学家迪尔克·格尔利希(Dirk Görlich)教授因其“对于蛋白质在细胞质和细胞核之间运输的机理及其选择性的关键发现”获得首届世界顶尖科学家协会奖“生命科学或医学奖”。

该奖项遴选委员会主席、2013年诺贝尔生理学或医学奖得主兰迪·谢克曼(Randy Schekman)教授在解读格尔利希教授的获奖理由时,丝毫不吝啬对这位年仅56岁,正值科研壮年的教授的赞美。

慧眼识“珠”

谢克曼教授表示,顶科协奖“生命科学或医学奖”的评选方式就是寻找那些做出开创性发现并广泛应用,但却没有得到认可的科学家“遗珠”。

“格尔利希就是这样的人。他的研究成果获得了德国的奖项和欧洲奖项的认可,但却没有得到国际大奖,我们认为他非常适合世界顶尖科学家协会颁出的第一次大奖。”谢克曼教授如是说。

迪尔克·格尔利希(Dirk Görlich)教授 | 官方图

生命科学或医学领域一直是国际科学大奖重点奖励的领域,竞争激烈,国际知名的顶尖奖项如诺贝尔奖、拉斯克奖、加拿大盖尔德纳奖、科学突破奖、邵逸夫奖等都设有生命科学、医学奖项,以表彰对生命奥秘孜孜不倦的探索。但获奖圈某种程度上也存在“马太效应”,很多奖项会“一次又一次颁给同样的人”。

从创设起就不走“寻常路”,以建设“独一无二”的世界水平科学大奖为目标的世界顶尖科学家协会奖,奖项设立的章程里开宗名义指出,不会将奖项颁给诺奖、图灵奖或者阿贝尔等奖项得主,而是希望扩大评审的范围,去慧眼识别真正卓越的成果;同时也非常希望能够发现更多的女性科学家和更多国别的科学家。

世界顶尖科学家协会副主席、2013年诺贝尔化学奖得主迈克尔·莱维特(Michael Levitt)教授昨日接受国内媒体专访时表示,“此次生命科学或医学奖很重要,选择尚未被认可但在我看来是绝对一流的科学家,是一件非常棒的事。”

开辟细胞生物学新领域

格尔利希教授1966年出生于德国萨勒河畔的哈勒市,并在其家乡的马丁路德·哈勒维腾贝格大学(哈勒)获得了生物化学硕士学位,之后加入细胞生物学教授Tom Rapoport在柏林的实验室攻读博士学位。

在他从事该领域研究之前的很长时间内,学界普遍认为,蛋白质分子靶向进入细胞核以及其他分子靶向运出细胞核都极具选择性,这种转运过程必须穿过核膜上的特异核膜孔。但这一过程的作用机制是什么样的、如何执行、如何选择性识别进出细胞核的蛋白质以及蛋白质是如何穿过核膜孔上的通道等问题,都是未知。

蛋白质是生命的物质基础,蕴含着生命活动的奥秘。人类有23对染色体,染色体是细胞核的基因图谱,负责编码催化生命活动的蛋白质的所有信息。要想制造出这些蛋白质分子,细胞核内外就要进行物质的交流。

谢克曼教授在解读成果时介绍:格尔利希教授学术科研起步很早,却成果卓越。在他的博士后研究阶段,他第一个发现了关键转运蛋白负责识别核蛋白上的信号并产生相互作用;他还第一个证明离开细胞核进入细胞质的蛋白质也存在选择性去除机制;随即公布了另一项根本性发现,这种蛋白质转运过程的极性梯度变化可让核蛋白向细胞核集中,或者让依赖于GTP(一种核苷酸结合蛋白,叫做RAN GTP)的蛋白质向核外移出,这种梯度变化对确定转运过程的方向非常重要。

对蛋白质转运领域的持续性研究,引领格尔利希不断深入,在2006年前后,他发现组成转运通道的孔蛋白具有纤维性,类似手指的蛋白环结构,直接通往核孔内部;且它们之间还存在微弱作用,形成一种类似于果冻的凝胶状物质,他称之为水凝胶

谢克曼认为,可形成凝胶状的核孔复合体胶状相态的发现,真正凸显了格尔利希工作的原创性,“正是这种胶状质,实现了RNA分子和小蛋白分子在细胞质内的选择性运输与通过(核孔)。”

格尔利希教授这些根本性、开创性的发现,彻底改变了蛋白质转运研究领域,开辟了细胞生物学的新研究领域,包括核孔复合物、相分离、重组抗体等前沿热点。

近八年来,格尔利希的论文被各国科学家持续高引用,并呈现逐年上升的趋势。如今,蛋白质在胶状质结构内转运机制的研究已深刻影响相关基础研究并拓展到了临床应用。对这种转运机制的理解,能够帮助了解特定分子如何被转运至细胞核内控制基因活动,因此可对临床治疗产生效果。

多学科融合探索

格尔利希教授对于多学科融合研究有着浓厚的兴趣,他的核蛋白研究则融合了结构生物学、核细胞质运输和受体等多种学科元素。而当代科学的外延正是通过多学科、跨学科的融合拓展所实现,新发现、新技术、新方案应运而生。

2019年,格尔利希教授所在的研究联盟被授予来自欧洲研究委员会 (ERC) 1100万欧元的协同赠款,用以阐明肌肉构成和功能的分子细节。近年来,研究联盟成员已经对肌肉发育和功能的分子过程获得了开创性的见解,他们的最终目标是解释整个肌节的三维结构,并深入了解其形成、维护和功能。这最终将有助于更好地了解肌肉疾病,并有助于开发减轻肌肉疾病和衰老的创新药物。

 

2021年,格尔利希教授所在的德国哥廷根马克斯-普朗克研究所和哥廷根大学医学院组成科研小组在《EMBO杂志》发表论文称,从羊驼体内提取的一种新冠抗体,其单个样本与病毒刺突蛋白的结合强度比此前开发的纳米抗体高出1000倍,不久将进行临床试验。这种微型抗体(也被称为VHH抗体或纳米体)有两大优点:一是极端的稳定性,它可以承受95摄氏度的高温,因此在人体内可以长时间保持活性;二是对病毒及其阿尔法、贝塔、伽马和德尔塔突变体有更出色的疗效。这种微型抗体不仅比传统抗体更小、更简单,还具备制备工艺简单,储存方便,生产成本低廉等优势,可进行大批量生产,满足全球对新冠病毒药品的需求。

就在今年1月1日,由现有的两个哥廷根研究所--生物物理化学研究所和实验医学研究所合并而成的马克斯-普朗克多学科科学研究所正式成立。格尔利希教授出任科学主任。

该研究所探讨的科学问题将从物理学和化学到结构生物学、细胞生物学、神经科学和生物医学研究,并将自然科学的基础研究与医学研究方法更有效地联系起来。

正如多学科科学研究所的指导方针,“让来自不同学科和研究文化--如物理学、化学和生物学--的科学家一起工作,以不偏不倚的方式交流思想时,就能取得伟大的科学发现。”我们有理由期待格尔利希教授未来取得更为伟大的科学成果。

格尔利希教授已应邀将出席今年11月在第五届世界顶尖科学家论坛开幕式上举行的首届世界顶尖科学家协会奖颁奖典礼,并将出席论坛系列活动。

 

世界顶尖科学家协会奖(WLA Prize)

世界顶尖科学家协会奖是由世界顶尖科学家协会发起、由上海世界顶尖科学家发展基金会承办、面向全球科学家评选的科学大奖,于2021年11月1日在第四届世界顶尖科学家论坛上正式宣布创设。红杉中国作为顶科协奖的独家捐赠方,将支持该奖项的永续开展。

顶科协奖每年颁发一次,目前设立了“智能科学或数学奖”、“生命科学或医学奖”两个单项奖,单项奖金金额为1000万元人民币,跻身全球奖励金额最高的科学奖项之列,同个奖项最多可由4名获奖者共同获奖并分享。

顶科协奖旨在表彰和支持世界各地杰出的研究人员与技术先锋对科学的贡献。奖项的评选方法参照国际通行的提名制,并将通过专利、出版物、会议报告、同行评议等多个维度综合评估候选人在其领域的影响力。候选人不限国籍、不限性别、不限年龄等。

 

更多奖项信息请访问:www.wlaprize.org

 

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