разнейшие биологические исследования — расширение палитры цветов, которые мог испускать этот белок, и получение его вариантов, способных светиться дольше и ярче.
Сначала Цянь установил, что хромофорная группа, обеспечивающая свечение, образована тремя аминокислотами (всего их в полипептидной цепи GFP 238): серином-65, тирозином-66 и глицином-67. Затем выяснил, какие химические реакции приводят к формированию хромофора, показал, что для этого необходим кислород, и объяснил, почему для свечения не нужны какие-либо другие белки.
С помощью направленных мутаций в гене 0¥Р Цянь создал новые варианты 0¥Р. В результате кодируемые ими разновидности белка светят ярче природного и иными цветами, например пурпурным, синим и желтым. Благодаря такой цветовой гамме ныне исследователи могут наблюдать распределение, перемещение и взаимодействие разных белков, следить за ростом клеточных клонов, в том числе патогенных бактерий и вирусов, за распространением раковых клеток, развитием нейронов и т.д.
С конца 90-х годов исследованием занимались также М.В.Матц и сотрудники лаборатории, руководимой С.А.Лукьяновым. Они нашли GFP-подобные белки во флуоресцирующих несветящихся кораллах
и актиниях, у которых окрашено все тело или только отдельные его части, и открыли шесть новых белков: красный (DsRED), синий и четыре зеленых. К сожалению, самый нужный — красный белок (он легче других проникает в биологические ткани), так и не полученный Цянем, — выделяется в виде тетрамера, т.е. состоит из четырех одинаковых цепочек, и поэтому его применение в качестве цветовой метки в биологических процессах затруднено. Но исследовательская группа Цяня сумела перестроить DsRED так, что он стал устойчив и светится в виде мономера, который легко прикрепить к другим белкам.
Той же группой получены новые цветовые варианты. К этой все расширяющейся палитре другие ученые добавляли новые и новые краски, так что теперь, через 46 лет после первой публикации Симому-ры о зеленом флуоресцирующем белке, ученые располагают огромным разнообразием меток, светящихся всеми цветами радуги. Сейчас количество работ с использованием таких маркеров исчисляется несколькими десятками тысяч. Так что благодаря открытию GFP и их дальнейшим исследованиям нобелевскими лауреатами 2008 г. светящиеся белки сделали поистине головокружительную карьеру. ■
© Чудов С.В.
Москва
По физиологии или медицине —
Х.цур Хаузен, Ф.Барре-Санусси и Л.Монтанье
В этом году Нобелевская премия по физиологии или медицине присуждена немецкому вирусологу Х.цур Хаузену и французским исследователям Ф.Барре-Санусси и Л.Монтанье. Первый получил эту премию за доказательства этиологической роли вирусов группы папиллом в развитии рака шейки матки, а двое других — за выделение и идентификацию вируса иммунодефицита человека.
Почему Нобелевский комитет принял такое решение именно сейчас, хотя первые результаты, свидетельствующие о значении этих вирусов в патологиях человека, получены уже более 20 лет назад? Видимо, это связано с тем, что открытие вирусов, вызывающих СПИД и рак шейки матки, привело к разработке эффективных методов борьбы с этими болезнями, существенно снизивших смертность от них. Ведь рак шейки матки по уровню летальности занимает второе место у женщин после рака молочных желез. А эффективная вакцина против вирусов папиллом типов 6, 11, 16 и 18, созданная за последние годы, защищает девочек от вирусной инфекции, препятствуя в дальнейшем развитию предопухолевых
и опухолевых поражений*. В такой же степени это относится и к синдрому приобретенного иммунодефицита. Хотя в этом случае вакцина еще не получена, найденные специфические реагенты, подавляющие активность генов СПИДа, уже сейчас продлевают жизнь больных.
Харальд цур Хаузен (Harald zur Hausen) родился 11 марта 1936 г. в Гельзенкирхене (Германия). После окончания гимназии поступил в университет в Бонне, затем учился в Университете Гамбурга, а закончил образование в Университете Дюссельдорфа, где и получил степень доктора медицины в 1960 г., затем работал в Институте гигиены и микробиологии Университета Дюссельдорфа. С 1966-го по 1969 г. стипендиат отдела вирусологии в детской больнице, в лаборатории В.Хенле (Филадельфия, США). В 1969 г. возвращается в Германию, где возглавляет кафедру вирусологии, сначала в Университете Вюрц-бурга, а затем — в университетах Эрланда и Фрей-
* Подробнее см.: Киселев ФЛ, Боринская С.А. Вакцина против рака — первые успехи // Природа. 2007. №3. С.52—58.
бурга. С 1983-го до 2003 г. — директор Онкологического центра Германии в Гейдельберге, с 2001 г. — вице-президент Общества Гельмгольца Германского национального исследовательского центра и Академии Леопольдина (Германской академии наук и медицины), член Международного комитета Французского национального института рака (Париж) и Международного противоракового союза (Женева).
Франсуаза Барре-Санусси (Francoise Barre-Si-noussi) родилась 30 июля 1947 г. в Париже. В 1972 г. окончила Парижский университет по специальности биохимия, в 1975 г. получила ученую степень доктора вирусологии в Институте Пастера, где в настоящее время возглавляет отдел биологии ретровирусов. С 2001 г. — почетный член Международного общества по борьбе со СПИДом, с 2003 г. — вице-президент Международного научного консультативного совета и член Административного совета при Национальном агентстве по исследованию СПИДа (Париж, Франция).
Люк Монтанье (Luc Motagnier) родился 18 августа 1932 г. в г.Шабри (Франция). В 1953 г. окончил Университет Пуатье, а через два года — Парижский университет. В 1960 г. защитил диссертацию на кафедре физиологии Университета Сорбонны. С 1963 по 1965 г. работал в Институте вирусологии в Глазго (Великобритания), с 1965 по 1972 г. возглавлял лабораторию в Институте радия в г.Орсе (ныне Институт Кюри). В 1972 г. основал и возглавил отдел вирусной онкологии в Институте Пастера. В настоящее время почетный профессор и директор Международного центра по изучению и профилактике СПИДа (Париж, Франция).
Когда сегодня мы говорим о блестящем успехе онковирусологии, нельзя не отметить, что представления о раке как болезни генома и о вирусах как инициаторах развития опухолей сформировал выдающийся российский вирусолог Лев Александрович Зильбер. Его вирусо-генетическая концепция происхождения опухолей послужила путеводной звездой для многих молодых исследователей в России и способствовала формированию мощной школы отечественных вирусологов. Она просуществовала довольно долго и стала разрушаться в период общего развала российской науки в 90-е годы.
Открытие в 80-х годах онкогенов и генов-супрес-соров опухолевого роста — генетических элементов, играющих ключевую роль в контроле клеточного деления, привело к некоему скептицизму в отношении роли вирусов в канцерогенезе у человека. Активное изучение молекулярных механизмов опухолевого роста утвердило понимание рака как болезни генетического аппарата клетки, вызываемой мутациями в генах, контролирующих пролиферацию клеток, и эпигенетическими изменениями, влияющими на активность генов.
На этом фоне количество исследовательских групп, пытающихся выделять онковирус у человека, существенно сократилось. Среди немногих остав-
шихся бесспорно наиболее весомой оказалась группа во главе с Х.цур Хаузеном.
Вспомним, что первый онковирус (вирус саркомы кур) П.Раус выделил еще в 1911 г. (Нобелевская премия — только в 1965 г.). Но у большинства видов животных практически из всех опухолей вирусы выделили только в 60-х годах прошлого столетия. Как показал анализ, некоторые из них принадлежали к ДНК-содержащим, но большая часть — к РНК-со-держащим вирусам. Однако долгое время все попытки создания эффективной вакцины против онкоген-ных вирусов оканчивались неудачей. Кроме того, очень долго не удавалось выделить онкогенный вирус у человека. Эти трудности были связаны с тем, что для определения онкогенности вируса нельзя использовать прямой тест. Бесспорным успехом здесь стала идентификация вируса герпеса Эпстайна— Барр, обнаруженного у больных лимфомой Беркитта.
Именно с этим вирусом Х.цур Хаузен начал работать в Филадельфии. С помощью метода молекулярной гибридизации ему удалось доказать присутствие ДНК вируса герпеса в опухолевых биопсиях и в культурах клеток, полученных из лимфомы Беркитта. Затем он изучал механизмы, контролирующие латентную инфекцию этим вирусом. До сих пор молекулярные механизмы онкогенного действия вируса Эпстайна—Барр остаются в поле зрения исследователей, и многие аспекты этих механизмов еще не ясны. Это объясняется, видимо, тем, что многие гены этого вируса (а их более 80) полифункциональны, что существенно затрудняет изучение тонких механизмов вирусного канцерогенеза.
Вернувшись в Германию, Х.цур Хаузен продолжает изучать вирусы герпеса, но постепенно склоняется к вирусам группы папиллом, которые становятся его главной моделью. С 1983 до 2003 г. он возглавляет Онкологический центр Германии в Гейдельберге, который за время его руководства превратился в один из ведущих мировых центров, где активно развиваются многие перспективные направления современной онкологии. К их числу несомненно относится вновь созданный Отдел вирусологии, который расположился в специально построенном здании. К счастью, административные нагрузки мало отразились на научных интересах Х.цур Хаузена. В Центре он сумел создать сплоченный коллектив молодых исследователей, который с большим энтузиазмом занялся доказательствам роли вирусов папиллом в этиологии рака шейки матки.
До начала 80-годов было известно, что вирусы этой группы вызывают кожные бородавки — доброкачественные новообразования. Но изучение этих вирусов сильно затруднялось тем, что для них не удавалось разработать систему для получения клеточной культуры и приходилось работать только с биопсий-ным материалом от человека. К тому времени большинство исследователей полагали, что папилломатоз шейки матки связан с вирусом герпеса, поскольку у некоторых больных выделили вирусы этой группы. Однако данные эпидемиологических исследований не
совпадали с частотой присутствия вируса герпеса в опу
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.