罗杰·科恩伯格（2006年诺贝尔化学奖得主）
| Roger David Kornberg | |
| 出生 | 1947年4月24日 美国密苏里州圣路易斯 |
|---|---|
| 国籍 | 美国 |
| 母校 | 哈佛大学（学士） 斯坦福大学（博士） |
| 知名于 | RNA聚合酶Ⅱ的结构与转录机制 |
| 奖项 | 诺贝尔化学奖（2006） 拉斯克基础医学奖（2006） 盖尔德纳国际奖（2005） |
| 研究领域 | 结构生物学、生物化学 |
| 机构 | 斯坦福大学医学院 |
| 配偶 | 亚赫丽·洛赫（Yahli Lorch） |
| 子女 | 3人 |
| 父亲 | 阿瑟·科恩伯格（Arthur Kornberg，1959年诺贝尔生理学或医学奖得主） |
生平
罗杰·科恩伯格（Roger David Kornberg）于1947年4月24日出生在美国密苏里州圣路易斯的一个科学世家。他的父亲阿瑟·科恩伯格因发现DNA聚合酶而获得1959年诺贝尔生理学或医学奖。成长在这样的学术环境中，罗杰自幼便对科学产生了浓厚的兴趣。他在加州度过了少年时期，1959年随家庭迁往加州帕洛阿尔托——斯坦福大学的所在地。
科恩伯格在1967年获得哈佛大学化学学士学位，随后进入斯坦福大学攻读博士学位。在博士研究期间，他在父亲阿瑟·科恩伯格的指导下研究脂质在生物膜中的翻转扩散，于1972年获得生物化学博士学位。此后，他在英国剑桥的医学研究委员会（MRC）分子生物学实验室进行博士后研究，师从诺贝尔奖得主亚伦·克卢格（Aaron Klug）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick），在那里他开始了对染色质和转录机制的研究。
1978年，科恩伯格加入哈佛大学医学院担任生物化学助理教授，1984年受聘回到斯坦福大学医学院，担任结构生物学教授至今。他与妻子亚赫丽·洛赫（也是一名科学家）合作密切，两人共同开展了许多关于转录机制的研究。
学术生涯
科恩伯格的学术生涯以对真核生物转录机制的深入研究而闻名。在剑桥MRC的博士后工作期间，他首次揭示了核小体的结构——核小体是由DNA缠绕在组蛋白八聚体上形成的染色质基本结构单元。这项发表于1974年的经典论文为理解染色体结构奠定了基础。
回到美国后，科恩伯格将研究聚焦于真核生物基因转录的核心问题：RNA聚合酶如何与DNA模板和转录因子协同工作，精确地启动和延伸RNA链。真核生物的转录远比原核生物复杂——它涉及RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种酶以及数十种转录因子的精妙配合。
科恩伯格最卓著的成就是成功解析了RNA聚合酶Ⅱ（负责转录信使RNA的酶）及其与DNA、RNA和转录因子复合物的高分辨率三维结构。这一突破经历了超过十年的艰苦攻关。他采用X射线晶体学方法，但RNA聚合酶Ⅱ是一个由12个亚基组成的巨大分子复合物（分子量超过50万道尔顿），其结晶难度极大。科恩伯格团队巧妙地设计了一项关键策略：使用来自面包酵母（酿酒酵母）的RNA聚合酶Ⅱ。
获奖成就
2006年，科恩伯格因"对真核生物转录分子机制的研究"独自获得诺贝尔化学奖。当时的瑞典皇家科学院高度评价他的工作，称其"揭示了真核生物转录过程在原子水平的细节"，并指出他的研究成果具有深远的医学意义——许多疾病（如癌症、心脏病和炎症）都与转录过程的失调有关。
除了诺贝尔奖外，科恩伯格还获得了多项重要荣誉：2005年盖尔德纳国际奖、2006年拉斯克基础医学奖（该奖常被视为诺贝尔奖的前奏）、2005年路易莎·格罗斯·霍维茨奖、2002年美国国家科学院分子生物学奖等。他是美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士。
科恩伯格的诺贝尔奖有几层特殊意义：这是继其父亲阿瑟·科恩伯格之后，第二对获得诺贝尔奖的父子组合之一；同时，父子二人均在斯坦福大学完成博士研究并随后在此任教，成为斯坦福大学引以为傲的科学传承佳话。
历史贡献
科恩伯格的研究从根本上改变了我们理解基因转录的方式。具体而言，他的贡献包括以下几个方面：
- 1. 核小体结构的发现（1974年）**：在博士后期间，他与亚伦·克卢格合作，首次通过电子显微镜和X射线衍射揭示了核小体中DNA缠绕在组蛋白上的结构。这一发现为染色质结构研究奠定了基础。
- 2. RNA聚合酶Ⅱ原子结构解析（2001年）**：科恩伯格团队在《科学》杂志上发表了一系列里程碑式的论文，报道了酵母RNA聚合酶Ⅱ的2.8埃分辨率晶体结构。这是首个被完整解析的真核生物RNA聚合酶结构。
- 3. 转录延伸复合物的结构（2004-2006年）**：他们进一步解析了RNA聚合酶Ⅱ与DNA模板和新生RNA链组成的转录延伸复合物的结构，揭示了RNA聚合酶如何读取DNA模板并合成互补RNA链的精确机制。这些结构展示了"桥螺旋"（bridge helix）和"触发环"（trigger loop）等关键结构元件如何协调核酸的移动和催化反应。
- 4. 转录因子功能机制**：科恩伯格系统地研究了TFⅡB、TFⅡE、TFⅡF、TFⅡH等通用转录因子如何协助RNA聚合酶Ⅱ启动转录。他揭示了TFⅡH的解旋酶亚基如何在启动子区域解开DNA双链，使RNA聚合酶获得模板。
这些发现不仅在基础科学上意义深远，还为开发靶向转录过程的抗癌药物提供了结构基础。例如，α-鹅膏蕈碱（一种致命毒素）和抗癌药物某些化合物的作用机理正是通过干扰RNA聚合酶Ⅱ的功能实现的。
轶事典故
- 父子诺贝尔奖传奇**：科恩伯格家族已有两人获得诺贝尔奖，这在诺贝尔奖历史上只有少数几对。有趣的是，阿瑟·科恩伯格在1959年获奖时解析了DNA聚合酶——负责DNA复制的关键酶；而47年后，罗杰解析了负责RNA合成的RNA聚合酶——两大遗传信息传递的"中心法则"核心酶的完整结构图谱最终由科恩伯格家族完成。
- 从父亲实验室起步**：罗杰·科恩伯格在斯坦福大学的博士研究实际上是在父亲的指导下完成的。当被问及与父亲合作研究的感觉时，他幽默地说："他是一个要求非常严格的人，但也是最好的导师。"
- 十年磨一剑**：解析RNA聚合酶Ⅱ结构的过程异常艰难。许多顶尖实验室尝试了多年都未能成功结晶这一巨大的分子机器。科恩伯格团队为此投入了十多年的时间，经历了无数次失败和调整。正是这种坚持不懈的精神最终带来了突破性的发现。
- 拒绝传统路径**：在获得博士学位后，科恩伯格选择了不同于许多科学家的路径——他没有立即寻找教职，而是前往剑桥MRC实验室从事博士后研究。在那里，他不仅学到了X射线晶体学技术，还开阔了科学视野，这段经历最终塑造了他独特的研究风格。
参考文献
1. Kornberg, R. D. (1974). Chromatin structure: a repeating unit of histones and DNA. Science, 184(4139), 868-871. 2. Cramer, P., Bushnell, D. A., & Kornberg, R. D. (2001). Structural basis of transcription: RNA polymerase II at 2.8 Å resolution. Science, 292(5523), 1863-1876. 3. Kornberg, R. D. (2007). The molecular basis of eukaryotic transcription (Nobel Lecture). Angewandte Chemie International Edition, 46(38), 6956-6966. 4. Bushnell, D. A., & Kornberg, R. D. (2003). Complete, 12-subunit RNA polymerase II at 4.1-Å resolution: implications for the initiation of transcription. Proceedings of the National Academy of Sciences, 100(12), 6969-6973. 5. 诺贝尔奖官方网站：Roger Kornberg - Biographical. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2006/kornberg/facts/ 6. 拉斯克基金会：2006 Albert Lasker Basic Medical Research Award.