我们如何感受世界？追问2021诺贝尔生理学或医学奖(2)

对于David获得今年的诺奖，我非常高兴也非常激动。其实，David在前些年已经斩获了很多奖项。在2018年的时候，我们觉得他获奖的可能性很大。这些年我们的这种盼望慢慢淡化了，但没想到诺奖委员会还是给了我们一个惊喜，选择他作为获奖者，我们觉得的的确确是实至名归的。
郭雨松：我博士后期间在Roderick MacKinnon实验室工作，他是2003年的诺贝尔化学奖得主。他解析了钾离子通道的晶体结构，然后通过这个晶体结构解释了钾离子通道是如何使得钾离子能够选择性地透过这个通道，而钠离子不能够通过。当时，这个结果是通过结构来解释功能的一个非常好的例子。我加入他的实验室是在2016年，也是Ardem Patapountian发现Piezo通道之后不久。那个时候我们就在想，这样一个新的能够感受机械力的通道，它的机制究竟是什么样的？
我们知道离子通道一般来说有不同的门控机制，比较常见的有电压门控、配体门控。比如说辣椒素受体（也就是TRPV1通道），辣椒素以配体的形式使得通道打开。而Piezo通道比较特别，它是以感受机械力作为门控的。而机械力是如何作用到通道上的，目前还没有很清晰的认识。当时我们希望能够通过结构得到答案，所以我在博士后期间的主要工作之一就是使用冷冻电镜技术来解析Piezo通道。我们得到了在去垢剂环境中的一个高分辨率结构，同时就像刚刚高源老师提到的，去垢剂中的结构并不能完全代表一个膜蛋白在天然磷脂环境中的情况。所以随后,我也一直在尝试解析Piezo通道在脂质体环境中的结构和相关的功能。
我尝试通过结构以及相关的生物物理学的研究，来探究Piezo通道的门控机制，以了解这样一个机械敏感通道是如何感受机械力的。2019年我通过与其他人合作，使用冷冻电镜的图像分析以及原子力显微镜，对磷脂环境中的Piezo通道进行实时成像，观察它在受力环境下如何实时地对力产生反应。这一系列实验验证了我们之前基于结构的一个假设，我们发现Piezo通道可能是通过曲率的变化来调控开关的。
今年诺奖是不是会颁发给Ardem Patapountian课题组，其实我之前并没有很大的期待。因为跟TRPV1通道还不太一样（TRPV1的研究结果比较早，1997年就已经发表了最开始发现的成果），Piezo通道是2010年才刚刚被发表，整个时间并不是很长，对于一个诺奖的成果来说还算比较快了。在这期间，这方面的研究蓬勃发展，从发现到现在已经有了非常多的研究，发现Piezo通道参与人体生理的很多方面。可能也是出于其在生理上的重要性，今年诺奖委员会决定把这个奖颁给Piezo通道的相关研究。所以说，有一点点惊喜但是也不算特别意外，跟 David Julius一样，Ardem Patapountian的成果也算是实至名归的。