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保罗·纳斯(2001年诺贝尔生理学或医学奖得主)

来自VeritasWiki 真理百科
  1. 保罗·纳斯(Paul Nurse)
保罗·纳斯
Paul Nurse
**出生** 1949年1月25日
英国诺福克郡诺里奇
**国籍** 英国
**母校** 伯明翰大学(学士)
东英吉利大学(博士)
**知名于** 周期蛋白依赖性激酶(CDK)
细胞周期调控
**奖项** 诺贝尔生理学或医学奖(2001年)
**研究领域** 细胞生物学、生物化学
**机构** 牛津大学
帝国癌症研究基金(今英国癌症研究中心)
伦敦帝国学院
洛克菲勒大学
弗朗西斯·克里克研究所
    1. 生平

保罗·马克斯·纳斯(Paul Maxime Nurse)于1949年1月25日出生在英国诺福克郡诺里奇的一个工人阶级家庭。他的父母在郊区经营一个小农场。纳斯从小就对大自然充满兴趣,在小学时就对生物化学产生了浓厚的好奇心。他在伯明翰大学学习生物学,1970年获得学士学位,之后在东英吉利大学攻读博士学位,研究酵母的细胞周期。1973年获得博士学位后,他在爱丁堡大学和牛津大学从事博士后研究。1976年,他加入苏塞克斯大学担任讲师,开始了独立的学术生涯。此后他先后在帝国癌症研究基金(1989年)、伦敦帝国学院(1996年)、洛克菲勒大学(2003年)担任要职。2011年,纳斯回到英国,担任新成立的弗朗西斯·克里克研究所的首任所长,一直任职至2019年。纳斯还曾在2010年至2015年担任英国皇家学会会长,是英国科学界的旗帜性人物。

    1. 学术生涯

在研究细胞周期调控时,纳斯选择了另一种酵母——裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)作为模式生物。裂殖酵母的"裂殖"之名来自于它通过细胞体中部横裂来完成分裂,与哈特韦尔使用的芽殖酵母形成了互补的研究系统。

1970年代末至1980年代初,纳斯克隆了裂殖酵母细胞周期调控的关键基因——cdc2。他证明cdc2基因是细胞通过G2/M转换(即从DNA合成后的生长期进入有丝分裂期)所必需的,在G1/S转换中也发挥作用。

1982年,纳斯发表了开创性的论文,证明人源细胞中存在与酵母cdc2功能完全相同的同源基因,能够替代裂殖酵母中的cdc2功能。这意味着细胞周期的核心机制在整个真核生物界中是保守的——从酵母到人类,基本原理是一样的。这是一个震惊生物学界的发现。

更重要的是,纳斯证明cdc2编码一种蛋白激酶。他将其命名为**周期蛋白依赖性激酶(CDK)**,即需要与周期蛋白结合才具有活性。CDK在不同物种间的保守性后来被数百篇论文反复验证,成为细胞周期研究的黄金标准。

1987年,纳斯与哈特韦尔的实验室合作,证实了酿酒酵母的CDC28基因与裂殖酵母的cdc2基因是同源的,两个系统实际上在描述相同的核心机制。此后,他系统鉴定了多种周期蛋白、CDK抑制剂和CDK磷酸化调节因子。

    1. 获奖成就

2001年,纳斯与哈特韦尔、亨特共同获得诺贝尔生理学或医学奖。诺贝尔委员会特别强调他"发现周期蛋白依赖性激酶(CDK)是细胞周期核心调控因子"的贡献。

他获得的重要荣誉包括:

- 英国皇家学会院士(1989年) - 拉斯克基础医学研究奖(1998年) - 诺贝尔生理学或医学奖(2001年) - 英国皇家学会会长(2010-2015年) - 美国国家科学院外籍院士(2008年) - 荷兰皇家艺术与科学院外籍院士(2014年) - 被授予英国荣誉勋位(2022年)

    1. 历史贡献

纳斯的贡献连接了酵母遗传学和人类分子细胞生物学:

1. **鉴定CDK**:他命名并确立了周期蛋白依赖性激酶(CDK)作为细胞周期核心引擎的地位。CDK-周期蛋白复合体是控制所有真核生物细胞周期的通用分子机器。 2. **证明进化保守性**:他用人源基因替代酵母的cdc2揭示了细胞分裂机制在进化上的高度保守性,这在当时是一个极具震撼力的发现,意味着用简单模式生物研究得出的结论可以直接应用于理解人类疾病。 3. **构建细胞周期分子调控模型**:CDK的磷酸化活性受多种因子的精细调控——通过周期蛋白结合激活、通过磷酸化和去磷酸化调节、通过CDK抑制蛋白阻断。这一模型至今仍是细胞周期教科书的标准框架。 4. **科学领导和教育**:作为洛克菲勒大学校长和弗朗西斯·克里克研究所创始所长,纳斯在培养年轻科学家和推动英国生物医学研究方面做出了巨大贡献。

    1. 轶事典故

纳斯在获得诺贝尔奖后成了英国科学界的标志人物,但他始终保持谦逊。他曾在一次访谈中说:"我父亲是一个农场工人,我母亲是女帽匠。我从未想过自己有一天会成为皇家学会会长。"

作为皇家学会会长,纳斯大力倡导科学的国际合作和开放获取出版。他主张科学家应该更好地向社会公众解释自己的工作。

纳斯还是2005年成立的"科学是民主的"(Science is Democratic)运动的积极推动者,该运动旨在确保政府政策基于科学证据而非意识形态。

值得一提的是,纳斯是一位坚韧不拔的科学家。在他博士后生涯的早期,申请教授职位时曾被多次拒绝。他在自传中提到:"在被拒绝很多次后,我考虑过放弃科学研究。但我回到了实验室,发现实验比人际关系更诚实。"

    1. 参考文献

1. Nurse P, Thuriaux P, Nasmyth K. (1976). Genetic control of the cell division cycle in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe. *Mol Gen Genet*. 146(2):167-178. 2. Nurse P, Bissett Y. (1981). Gene required in G1 for commitment to cell cycle and in G2 for control of mitosis in fission yeast. *Nature*. 292(5823):558-560. 3. Lee MG, Nurse P. (1987). Complementation used to clone a human homologue of the fission yeast cell cycle control gene cdc2. *Nature*. 327(6117):31-35. 4. Nurse P. (2002). Nobel Lecture: Cyclin dependent kinases and cell cycle control. *Biosci Rep*. 22(3-4):475-496. 5. Nurse P. (2000). *The Great Ideas of Biology*. The Romanes Lecture.