От оргазма до бессмертия. Записки драг-дизайнера

Работа была действительно выдающейся — и очень быстро, в 2012 году, Роберт Лефковиц и Брайан Кобилка получили Нобелевскую премию по химии «за исследования рецепторов, сопряженных с G-белками». По этому поводу шеренга портретов в вестибюле медицинского факультета Вашингтонского университета в Сент-Луисе увеличилась. К фотографиям двадцати трех нобелевских лауреатов, так или иначе имевших отношение к университету, добавилось изображение Брайана Кобилки, проходившего когда-то врачебную стажировку в университетском госпитале. В своей биографии он пишет, что в этот период он много работал в реанимации, где часто приходилось использовать лекарства, быстро стабилизирующие сердечный ритм, понижающие давление крови или снимающие боль, — типичные лиганды 7-ТМ-рецепторов. Так он заинтересовался проблемой, которая и привела его в дальнейшем в лабораторию будущего соавтора и солауреата Роберта Лефковица. А наш университет с удовольствием пополнил коллекцию «своих» нобелиатов.

Теоретики с топором

В 1974 году, задолго до виагры, американский журнал «Плейбой» напечатал фантастический рассказ Роальда Даля, в котором химик — изобретатель аромата, в сотни раз усиливающего сексуальную активность мужчины, объясняет меценату-миллионеру, как действуют биологически активные вещества:

«Когда вы принюхиваетесь к какому-то запаху, пахучие молекулы вещества, которое этот запах производит, устремляются в ваши ноздри и там захватываются этими маленькими чашечками, узлами рецепторов. Теперь важно запомнить следующее. Молекулы бывают разных форм и размеров. Маленькие чашечки, или узлы рецепторов, также имеют разные формы. Таким образом, молекулы размещаются только в тех рецепторных узлах, которые им подходят. Молекулы мяты попадают только в специальные узлы, принимающие молекулы мяты. Молекулы камфары, имеющие совсем другую форму, разместятся только в рецепторных узлах, способных принимать молекулы камфары, и так далее. Это напоминает детскую игру, когда предметы разной формы входят в углубления, только для них и предназначенные».

Для объяснения молекулярных механизмов действия мембранных рецепторов можно использовать и более простую аналогию «ключ — замок»: она лежит на поверхности. Действительно, молекула лиганда так же избирательна по отношению к своему специфическому рецептору, как ключ по отношению к замку. Далее, замок узнает свои ключ главным образом по форме; а рецептор узнает лиганд по его пространственной структуре. И наконец, в результате взаимодействия ключа и замка внутренняя организация замка изменяется: штифты и пружинки перемещаются, и замок отпирается. Что-то изменяется и внутри молекулы рецептора — но что именно?