细胞内的物质是如何输送的？(2)
正是苏德霍夫的发现才解释了囊泡转运在什么时间发生，并阐明了囊泡中的物质(分子)可以通过信号来控制释放。
发现细胞内运输机制的意义
三位科学家的发现表明，生物体中的每一个细胞都像一个工厂，会生产和输出许多物质，这些物质被包裹在囊泡内运输到细胞周围和细胞外。因此，了解细胞内物质输送的原理可以指导如何在细胞内把物质在适宜的时间运送到正确的地点。这种原理特别适用于药物研发。
另一方面，囊泡以膜融合的方式运送物质也表明，蛋白质和其他物质可以在细胞内和细胞之间进行传递，细胞可以利用这一过程来阻止它们的活动并且避免混乱。因此，细胞内物质输送机理的发现也解释了为什么胰岛素释放入血液时人的生理会有较大变化，同时也阐明了神经细胞之间的信息传达以及病毒感染细胞的方式。
当然，三位科学家，尤其是苏德霍夫的发现对今天美国继人类基因组计划之后开启的另一个宏大的科学研究——脑计划更有意义。
, 百拇医药
人在感觉、思考或运动时，脑内神经元之间必须进行通信联系。神经元可以在微秒时间内进行信息交换。当神经元被激活时，突触前神经释放神经递质，递质经过突触间隙扩散到突触后细胞膜，与细胞受体结合并产生作用。因此，苏德霍夫等人的发现能帮助理解正常的生理和解释一些疾病的病理。
例如，通过对囊泡输送的分子机理的认识，可以观察和了解不同神经元的不同类型突触以及不同的神经递质传递的机制。囊泡要传递细胞生产的物质，首先需要一些分子的帮助，例如，需要突触蛋白和突触细胞粘附分子。但是，研究表明，精神分裂症和自闭症患者的突触蛋白和突触细胞粘附分子有异常，说明这些患者存在突触传递障碍。从这个方向研究，可以找到治疗这些患者的药物或疗法。
另一方面，尽管现在人们已经认识到，当突触前细胞内游离钙离子和突触结合蛋白结合时，会导致突触囊泡和细胞膜融合，使神经递质释放，但是，有时神经递质释放得慢，有时释放得快，因此还需要对这个过程进行更深入的研究，从而进一步了解钙离子是如何与突触结合蛋白结合来调节突触囊泡融合和释放神经递质为什么有快与慢的差异，这些差异会导致哪些生理和病理现象。同时，对这一过程的了解也有利于找到治疗某些疾病的方法，如阿尔茨海默氏症。
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此外，苏德霍夫的另一些研究已经证明，破伤风菌和肉毒杆菌毒素能通过选择性阻断突触小泡蛋白和突触小体相关蛋白(SNAP-25)来抑制囊泡和突触前膜的融合。因此，通过这种机制，可以研发出治疗破伤风和肉毒杆菌感染的药物。
相关链接
三位获奖科学家简介
詹姆斯·罗斯曼于1950年出生于美国马萨诸塞州的哈佛希尔。1976年，他从哈佛大学医学院获得博士学位，之后在麻省理工学院担任博士后，并于1978年前往斯坦福大学，开始研究细胞囊泡。那时候他同时为普林斯顿大学、纪念斯隆-凯特琳癌症研究所和哥伦比亚大学工作。2008年，他开始在康涅狄格州纽黑文的耶鲁大学细胞生物学系担任教授与系主任。
兰迪·谢克曼于1948年出生于美国明尼苏达州的圣保罗，并在加州大学和斯坦福大学学习，之后，他在阿瑟·科恩伯格(1959年诺贝尔奖得主)的指导下开始在加州大学伯克利分校分子和细胞生物学系任教，同时，谢克曼也是霍华德·休斯医学研究所的研究员。谢克曼曾任《美国科学院院刊》主编，1992年当选美国科学院院士，2002年与詹姆斯·罗斯曼因对细胞膜传输的研究获拉斯克基础医学奖。
托马斯·苏德霍夫于1955年出生于德国的哥廷根，曾就读于乔治-奥古斯特大学，于1982年在那里获得医学博士学位，并于同年获得神经化学博士学位。1983年，他前往美国达拉斯的得克萨斯大学西南医学中心进行博士后研究工作，与迈克·布朗和约瑟夫·戈德斯坦(1985年诺贝尔生理学或医学奖得主)共事。1991年，苏德霍夫成为霍华德·休斯研究所的一名研究员。从2008年起，他开始担任斯坦福大学分子和细胞生理学教授。自1986年以来苏德霍夫的研究已经阐明了许多主要的与突触相关的蛋白质的功能。他于2013年和理查德-舍勒分享了拉斯克基础医学奖。
【责任编辑】张田勘, http://www.100md.com(王晓冰)
发现细胞内运输机制的意义
三位科学家的发现表明，生物体中的每一个细胞都像一个工厂，会生产和输出许多物质，这些物质被包裹在囊泡内运输到细胞周围和细胞外。因此，了解细胞内物质输送的原理可以指导如何在细胞内把物质在适宜的时间运送到正确的地点。这种原理特别适用于药物研发。
另一方面，囊泡以膜融合的方式运送物质也表明，蛋白质和其他物质可以在细胞内和细胞之间进行传递，细胞可以利用这一过程来阻止它们的活动并且避免混乱。因此，细胞内物质输送机理的发现也解释了为什么胰岛素释放入血液时人的生理会有较大变化，同时也阐明了神经细胞之间的信息传达以及病毒感染细胞的方式。
当然，三位科学家，尤其是苏德霍夫的发现对今天美国继人类基因组计划之后开启的另一个宏大的科学研究——脑计划更有意义。
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人在感觉、思考或运动时，脑内神经元之间必须进行通信联系。神经元可以在微秒时间内进行信息交换。当神经元被激活时，突触前神经释放神经递质，递质经过突触间隙扩散到突触后细胞膜，与细胞受体结合并产生作用。因此，苏德霍夫等人的发现能帮助理解正常的生理和解释一些疾病的病理。
例如，通过对囊泡输送的分子机理的认识，可以观察和了解不同神经元的不同类型突触以及不同的神经递质传递的机制。囊泡要传递细胞生产的物质，首先需要一些分子的帮助，例如，需要突触蛋白和突触细胞粘附分子。但是，研究表明，精神分裂症和自闭症患者的突触蛋白和突触细胞粘附分子有异常，说明这些患者存在突触传递障碍。从这个方向研究，可以找到治疗这些患者的药物或疗法。
另一方面，尽管现在人们已经认识到，当突触前细胞内游离钙离子和突触结合蛋白结合时，会导致突触囊泡和细胞膜融合，使神经递质释放，但是，有时神经递质释放得慢，有时释放得快，因此还需要对这个过程进行更深入的研究，从而进一步了解钙离子是如何与突触结合蛋白结合来调节突触囊泡融合和释放神经递质为什么有快与慢的差异，这些差异会导致哪些生理和病理现象。同时，对这一过程的了解也有利于找到治疗某些疾病的方法，如阿尔茨海默氏症。
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此外，苏德霍夫的另一些研究已经证明，破伤风菌和肉毒杆菌毒素能通过选择性阻断突触小泡蛋白和突触小体相关蛋白(SNAP-25)来抑制囊泡和突触前膜的融合。因此，通过这种机制，可以研发出治疗破伤风和肉毒杆菌感染的药物。
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三位获奖科学家简介
詹姆斯·罗斯曼于1950年出生于美国马萨诸塞州的哈佛希尔。1976年，他从哈佛大学医学院获得博士学位，之后在麻省理工学院担任博士后，并于1978年前往斯坦福大学，开始研究细胞囊泡。那时候他同时为普林斯顿大学、纪念斯隆-凯特琳癌症研究所和哥伦比亚大学工作。2008年，他开始在康涅狄格州纽黑文的耶鲁大学细胞生物学系担任教授与系主任。
兰迪·谢克曼于1948年出生于美国明尼苏达州的圣保罗，并在加州大学和斯坦福大学学习，之后，他在阿瑟·科恩伯格(1959年诺贝尔奖得主)的指导下开始在加州大学伯克利分校分子和细胞生物学系任教，同时，谢克曼也是霍华德·休斯医学研究所的研究员。谢克曼曾任《美国科学院院刊》主编，1992年当选美国科学院院士，2002年与詹姆斯·罗斯曼因对细胞膜传输的研究获拉斯克基础医学奖。
托马斯·苏德霍夫于1955年出生于德国的哥廷根，曾就读于乔治-奥古斯特大学，于1982年在那里获得医学博士学位，并于同年获得神经化学博士学位。1983年，他前往美国达拉斯的得克萨斯大学西南医学中心进行博士后研究工作，与迈克·布朗和约瑟夫·戈德斯坦(1985年诺贝尔生理学或医学奖得主)共事。1991年，苏德霍夫成为霍华德·休斯研究所的一名研究员。从2008年起，他开始担任斯坦福大学分子和细胞生理学教授。自1986年以来苏德霍夫的研究已经阐明了许多主要的与突触相关的蛋白质的功能。他于2013年和理查德-舍勒分享了拉斯克基础医学奖。
【责任编辑】张田勘, http://www.100md.com(王晓冰)