她在解构蛋白“机器”

中国科学院生物物理研究所分子生物学博士，清华大学生命科学学院教授，第八届（2011年度）中国青年女科学家奖获得者。

12月2日下午，在北京举办的第八届中国青年女科学家颁奖典礼上，10位杰出的国内青年女性科研人员获得了本年度青年女科学家奖，而吴嘉炜就是其中的获奖者之一。

在接受记者采访时，吴嘉炜脸上挂着浅浅的微笑，显得谦逊而优雅，作为清华大学生命科学学院的一名教授，这些年她在结构生物化学方面取得了一些重要成果。

从1994年念研究生开始到现在十多年来，吴嘉炜一直在从事蛋白质的研究，用她的话说，她是在从事细胞内蛋白“机器”的研究。细胞中的蛋白质分子，它们参与细胞生命活动的每个进程，有些负责调控细胞信号，有些则调节人体的免疫反应，就像现在的许多精密机器一样，它们不仅要保证自己的正常运作，还要保证相互之间配合默契，才能维持细胞和生物体的正常功能。

但是这些“机器”的内部构造究竟是什么样子？它们究竟是如何工作的？如何感受来自外界的信息？对某一个具体的“机器”而言，它什么时候关闭？什么时候开启？关闭和开启需要什么条件？各种“机器”之间如何通力合作？这些都是生物学家们一直在关注和研究的问题。

吴嘉炜说，汽车维修者一般都清楚了解现有各类汽车的内部结构和工作原理，因此可以方便地对其实施修理，但是对于人体细胞中的众多蛋白质而言，它们中绝大多数的结构和工作机理我们依旧不是很清楚，因此给一些疾病的治疗带来了很大的困难。而了解这些蛋白质分子的精细结构和发挥作用的具体方式，则有助于推动新药的研发。

但对生物学研究人员而言，充分了解这些蛋白质“机器”并不是一件容易的事情。譬如，需要解析某个蛋白质在不同状态下的多个结构，才能推断出一个蛋白质是如何完成其特定的生理功能的。这就好像考古挖掘出了一部古代的老吊车，人们需要通过各种方式解构它的不同姿势，以推断它如何上扬吊臂吊起物体。在实验室中，吴嘉炜和她的研究团队就致力于进行这样的研究和推断。

吴嘉炜说，生物体的每个细胞都有一套极其精细复杂的调控系统，用以维持代谢的平衡。而在细胞中，一个叫做AMPK的蛋白质起着尤为关键的作用，它在人体的大脑、肝脏、肌肉、消化系统等都有分布，具体作用不尽相同，但都能感应细胞的能量状况，最终帮助细胞恢复能量平衡。

但是AMPK究竟是如何工作的呢？通过大量实验，吴嘉炜和实验室的同事们初步阐明了AMPK的工作机制：当细胞内能量充足时，它会以一种自抑制状态存在；而细胞能量失衡时，AMPK又会解除自抑制、被激活，从而调控生物体能量的摄入和消耗，恢复机体代谢平衡。

对众多肥胖者而言，吴嘉炜和她的研究团队深入了解AMPK的工作机理是很大的福音。了解了这个“分子机器”的精细结构和工作机理，就可以有针对性地进行相关药物的研发，从而通过调节代谢平衡向肥胖症宣战。

很多人以为，吴嘉炜将她的主要精力放在肥胖症的研究方面，但是吴嘉炜说这是一种误解，因为并不是她发现了AMPK对能量代谢的重要作用，她只是碰巧选中了一个如此重要的蛋白质作为研究对象而已。“而且这个只是我们工作的一项，其实，我们研究组对许多与重要生物过程有关的蛋白质的结构和功能都有涉足。”吴嘉炜说。

这些年来，吴嘉炜和她的研究团队还分析了一系列调控细胞增殖、生长、分化、凋亡和发育特化等生理活动的核心蛋白质，他们不断研究这些蛋白“机器”，为我们了解生物体的复杂运作提供了一些重要的信息。

“中国青年女科学家奖”

此奖项是欧莱雅和联合国科教文组织“为投身于科学的女性”计划在中国的发展和延伸，由全国妇联、中国科协、中国联合国科教文组织全委会、欧莱雅（中国）于2004年联合设立。截至目前，共有来自全国20个省（直辖市、自治区）和香港特别行政区的67位女性获得该项荣誉。