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▎药明康德内容团队编辑
今日，哥伦比亚大学宣布授予2024年路易莎·格罗斯·霍维茨奖（Louisa Gross Horwitz Prize）给康奈尔大学的Scott Emr教授和犹他大学的Wesley Sundquist教授，以表彰他们发现了ESCRT（内体分选复合物，Endosomal Sorting Complexes Required for Transport）途径并揭示了其工作机制。ESCRT是参与细胞蛋白质分选、细胞分裂、病毒逃逸等的重要机制。
路易莎·格罗斯·霍维茨奖在1967年确立，旨在表彰在医药科学中的突破性工作。此前的113名霍维茨得主中，51名科学家后来获得了诺贝尔奖。其中，2014年霍维茨奖得主James P. Allison博士因为在免疫疗法开发方面的突出贡献，与本庶佑教授在。
ESCRT复合体能够改变细胞膜的形态，将细胞膜的一部分向远离细胞质的方向弯曲。这个独特的过程在保持细胞健康中起着关键作用，负责打包和分选分子、清除废物，并调节细胞分裂、神经元重塑以及免疫反应等重要功能。ESCRT功能的缺陷可能导致不受控制的细胞生长和肿瘤形成，从而引发癌症、神经退行性疾病以及帕金森病。此外，许多病毒，包括HIV，利用ESCRT机制从受感染的宿主细胞中逃逸。
▲ESCRT相关细胞机制（图片来源：参考资料[2]）
Scott Emr教授于2001年发现了首个ESCRT复合体ESCRT-I。他的研究团队使用酵母系统开发了一种寻找更多ESCRT蛋白质的方法。自首次发现以来，他的实验室已发表了一系列论文，鉴定出包括所有已知的五个ESCRT复合体在内的20多种基因。Emr教授团队并发现了ESCRT相关的重要功能，包含膜中的脂质如何像运输标签一样被ESCRT复合体识别，用来将分子运送到精确的目的地。该团队还发现ESCRT复合体能够识别泛素分子标签，并将被泛素标记的蛋白质送到细胞中的溶酶体进行分解。这一开创性的发现解释了细胞如何分辨需被降解的蛋白质，这是细胞信号调节和细胞废物清除的关键。
Wes Sundquist教授的早期研究集中在确定HIV在宿主细胞中的组装机制，这促使他在后来发现ESCRT复合体于HIV复制中的关键作用。Sundquist教授团队证明了HIV及其他包膜病毒如何劫持宿主细胞的ESCRT机制，将自身的病毒组分包裹在膜内以逃离细胞并传播感染。他和一些科学家们还共同鉴定了新的人体ESCRT蛋白，绘制了这些蛋白与泛素之间的相互作用图，确定了若干关键ESCRT复合体的三维结构和机制，并进一步揭示ESCRT途径在细胞分裂最后一个步骤中的作用。Sundquist教授团队对HIV组装的研究还为新一类抗HIV药物的开发奠定了基础。
参考资料：
[1] Scott Emr and Wesley Sundquist Awarded 2024 Horwitz Prize for Discovering the ESCRT Pathway. Retrieved September 18, 2024 from https://www.cuimc.columbia.edu/news/2024-horwitz-prize
[2] Schmidt O, Teis D. The ESCRT machinery. Curr Biol. 2012 Feb 21;22(4):R116-20. doi: 10.1016/j.cub.2012.01.028. PMID: 22361144; PMCID: PMC3314914.
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