年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎演示文稿當前1頁，總共16頁。2013年諾貝爾生理學獎當前2頁，總共16頁。

2013年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予美國科學家詹姆斯.羅斯曼和蘭迪.謝克曼、德國科學家托馬斯.蘇德霍夫，以表彰他們發(fā)現(xiàn)細胞內(nèi)部囊泡運輸調(diào)控機制。當前3頁，總共16頁。當前4頁，總共16頁。詹姆斯.羅斯曼1950年11月3日出生于美國馬薩諸塞州。1976年哈佛醫(yī)學院博士學位，麻省理工學院博士后。1978年于加州斯坦福大學,在那里開始從事細胞囊泡的研究。羅斯曼教授先后在普林斯頓大學、斯隆-凱特琳癌癥紀念研究所和哥倫比亞大學工作。2008年，開始在美國康涅狄格州紐黑文市耶魯大學任教授,他擔任細胞生物學系主席教授?，F(xiàn)為上?？萍即髮W免疫化學研究所特聘教授。當前5頁，總共16頁。此外，學習期間他在耶魯大學取得碩士學位，并在哈佛大學獲得了博士學位。羅斯曼教授也曾獲得多種榮譽，包括哥倫比亞大學的路易莎·格羅斯·霍維茨獎、拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學研究獎、費薩爾國王獎。2013年獲得諾貝爾生理學獎當前6頁，總共16頁。蘭迪.謝克曼1948年生于美國明尼蘇達州。他于1971年在洛杉磯加州大學獲得分子科學學士學位。期間他作為交換生在蘇格蘭愛丁堡大學度過了第三學年。1975年他因為對DNA復制的研究在斯坦福大學獲博士學位。1976年謝克曼任職加州大學伯克利分校，他仍然是該校分子與細胞生物學系教授。同時也是霍華德休斯醫(yī)學研究所研究員。同樣，2013獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。當前7頁，總共16頁。托馬斯·蘇德霍夫1955年12月22日生于德國哥廷根,是德國著名的生物化學家，以研究突觸傳遞知名。曾就讀于喬治-奧古斯特大學。并于1982年，在那里獲得了醫(yī)學博士學位（MD），并于同年獲得神經(jīng)化學博士學位。當前8頁，總共16頁。1983年，他前往美國達拉斯的德克薩斯大學西南醫(yī)學中心擔任博士后研究工作，與邁克·布朗和約瑟夫·戈德斯坦（1985年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主）共事，到了1991年蘇德霍夫成為霍華德·休斯研究所的一名研究員。從2008年起，他開始擔任斯坦福大學分子和細胞生理學教授。2013年他和理查德·舍勒一起獲得了拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學獎。2013年10月，獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。當前9頁，總共16頁。

蘇德霍夫教授還是中國科大的“女婿”，他的夫人陳路是中國科大89級校友，育有一對兒女。

當前10頁，總共16頁。諾貝爾獎評選委員會在聲明中說這三位科學家的研究成果解答了細胞如何組織其內(nèi)部最重要的運輸系統(tǒng)之一——囊泡傳輸系統(tǒng)的奧秘。謝克曼發(fā)現(xiàn)了能控制細胞傳輸系統(tǒng)不同方面的三類基因，從基因?qū)用嫔蠟榱私饧毎心遗葸\輸?shù)膰栏窆芾頇C制提供了新線索；羅思曼20世紀90年代發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)復合物，可令囊泡基座與其目標細胞膜融合；基于前兩位美國科學家的研究，蘇德霍夫發(fā)現(xiàn)并解釋了囊泡如何在指令下精確地釋放出內(nèi)部物質(zhì)。當前11頁，總共16頁。2013年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎解讀獲得2013年諾貝爾生理學和醫(yī)學獎的3位科學家發(fā)現(xiàn)了細胞生理學過程中的一項關(guān)鍵過程。他們的工作揭示了細胞內(nèi)部和外部的輸運體系是如何達成時間與位置上的精確性的。在細胞中，不管是酵母菌還是人類，不管高等生物還是低等生物，它們體內(nèi)的囊泡輸運以及細胞膜融合機制都遵循相同的基本原理。這一體系對于一系列的生理過程而言都至關(guān)重要，從大腦信號的傳遞，到荷爾蒙的釋放，再到免疫細胞活素。但當發(fā)生疾病時，細胞內(nèi)的囊泡輸運機制會出現(xiàn)問題，這當中包括一些神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)疾病。離開這一堪稱完美的控制機制，細胞將陷于混亂。當前12頁，總共16頁。細胞內(nèi)物質(zhì)輸運是如何實現(xiàn)的？

正如在一個繁忙的大型港口，你必須要有一套體系來確保你的貨物會在規(guī)定的時間被配送到規(guī)定的位置，細胞也是一樣。細胞內(nèi)有各種復雜的細胞器，它們面臨的問題是相似的：細胞會產(chǎn)生出各種不同的分子，如荷爾蒙，神經(jīng)傳遞素，細胞活素以及酶，它們必須被傳遞至細胞內(nèi)不同的位置上，或者需要被精確地在正確的時間轉(zhuǎn)運至細胞外部。在這一過程中，時間和地點的正確是最關(guān)鍵的。這就要依賴于囊泡的作用，這是一些微小的小泡結(jié)構(gòu)，外部有膜包裹，它們負責在各細胞器之間運輸細胞內(nèi)部的“貨物”，或是通過與細胞膜的融合從而向細胞外部釋放細胞內(nèi)產(chǎn)生的物質(zhì)。這一機制至關(guān)重要，如它控制著神經(jīng)傳遞素的傳遞，后者是激發(fā)生物體神經(jīng)系統(tǒng)反應的觸發(fā)開關(guān)；又或者在新陳代謝方面，它控制著荷爾蒙的分配傳遞。那么這些囊泡結(jié)構(gòu)究竟是如何能確保運輸?shù)臅r間和地點正確性的呢？當前13頁，總共16頁。交通堵塞背后的基因控制機制早在上世紀的1970年代，蘭迪?謝克曼便被細胞如何調(diào)節(jié)其內(nèi)部輸運機制深深吸引并投身此項研究，并試圖利用酵母菌作為模型樣本來研究其背后的基因機制。

在基因篩選中，他找到一些顯示出輸運機制缺陷的酵母菌細胞，其表現(xiàn)就像是一個缺乏指揮協(xié)調(diào)而一片混亂的公共交通系統(tǒng)，其內(nèi)部囊泡堆積在細胞內(nèi)的部分區(qū)域。他發(fā)現(xiàn)造成這種囊泡發(fā)生“交通堵塞”的原因是基因?qū)用娴?，并?jù)此順藤摸瓜找到了其背后的基因機制。他找到了3組不同的基因?qū)@一細胞運輸機制產(chǎn)生作用，從而改變并大大加深了我們對細胞如何規(guī)范其內(nèi)部輸運系統(tǒng)的認識。當前14頁，總共16頁。精確對接

羅斯曼教授同樣對細胞輸運機制感到好奇。在上世界80~90年代期間，他正開展對哺乳動物細胞囊泡輸運機制的研究，他發(fā)現(xiàn)一種蛋白質(zhì)可以讓囊泡實現(xiàn)與其目標細胞膜的對接和融合。在融合過程中，囊泡上的蛋白質(zhì)和細胞膜上的蛋白質(zhì)相互結(jié)合，就像分開的拉鏈相互咬合一樣。這類蛋白質(zhì)有很多種，并只有當合適的配對出現(xiàn)時才會發(fā)生融合，這就確保了“貨物”只會被運輸?shù)皆O(shè)定的位置上而不會出現(xiàn)錯誤。這一機制不管是在內(nèi)部細胞器之間的運輸，還是向外的運輸過程中都會起作用。

隨后的研究發(fā)現(xiàn)，謝克曼在酵母菌細胞內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的部分基因正是產(chǎn)生羅斯曼在哺乳動物細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)的背后機制，這揭示了一項細胞輸運體系內(nèi)古老的進化起源。至此，這兩位科學家的研究工作描繪了細胞輸運體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當前15頁，總共16頁。時間就是一切托馬斯?蘇德霍夫?qū)Υ竽X內(nèi)神經(jīng)細胞是如何相互之間進行溝通感興趣。這種傳遞信息的物質(zhì)被稱為神經(jīng)傳遞素，這種特殊分子正是由囊泡負責運輸至神經(jīng)細胞的細胞膜上并借助融合機制向外釋放的。這正是羅斯曼和謝克曼所發(fā)現(xiàn)的機制。然而這些囊泡只有在其所在的神經(jīng)細胞向其“鄰居”發(fā)送信號之后才會被允許釋放它們運載的“貨物”。這種精確的時機把握究竟是如何實現(xiàn)的？科學家們此前便已經(jīng)知道鈣離子參與了這一過程，在上世紀90年代，蘇德霍夫便開始在