囊泡

囊泡和脂質體這兩個術語的意義在文獻中有些含混。一般認為，如果這些兩親分子是天然表面活性劑卵磷脂，則形成的結構就稱為脂質體；若由合成表面活性劑組成，則稱為囊泡。因此，囊泡在分泌蛋白的外排過程中起重要的運輸載體的作用。

囊泡最重要的應用之一是模擬生物膜。生物膜的主體是由磷脂和蛋白質定向排列組成的封閉雙分子層囊泡結構。生物膜在生物活體中起著很重要的作用，具有離子遷移、免疫識別等功能。通過對囊泡的研究，可加深人們對生物膜的認識，也為人們的仿生研究提供了一條新的途徑。

囊泡的另一個重要的應用是作為藥物的載體。與其它微結構相比，囊泡具有奇特的結構，即存在親水微區和疏水微區，這使得囊泡具有同時運載水溶藥物和水不溶藥物的能力。同時，囊泡具有雙層膜結構，與生物膜有很好的兼容性，是理想的體內藥物的載體。由於分子進出囊泡需要較長的時間，利用這一特性，近年來，人們研究用囊泡作為緩釋劑，以更好地發揮藥效。

這些年來，隨著納米技術的發展，人們也將囊泡用作模扳來製備納米材料。囊泡也可以為一些化學反應及生物化學反應提供適宜的微環境。另外，囊泡在化妝品工業以及食品工業也有一定的應用。

生物體內細胞的正常運轉有賴於讓合適的分子在合適的時間抵達合適的位置。一部分分子，如胰島素，需要被轉運出細胞之外，而其他分子則需要被在細胞內部進行運輸。細胞內部產生的分子被包裹於囊泡之中（圖中藍色表示），但是這些囊泡具體是如何達成這種精準的運輸的？這一點一直沒有被理解。

Randy W. Schekman發現基因控制下的蛋白質在這種囊泡運輸機制中起到重要作用。正如這裡的圖上所展示的那樣，通過對比正常酵母菌細胞（左）和轉運機制缺陷的細胞（右），他成功識別出操控這一轉運過程的基因。

James E. Rothman發現一種蛋白質化合物（圖中橘色表示）可以讓囊泡實現與目標細胞膜的融合。囊泡上的蛋白質物質會與目標細胞膜上的特定蛋白質之間發生結合，從而讓囊泡可以在正確的位置上釋放其所運載的特殊“分子貨物”。

Thomas C. Südhof研究了大腦中神經細胞之間是如何互相傳遞信號的，以及鈣離子在這一過程中所起的作用。他識別出一種分子機制（圖中用紫色表示），其可以對進入的鈣離子發生反應並觸發囊泡融合，從而解釋了囊泡輸運機制中時間的精確性是如何達成的，以及其所攜帶的信號分子物質是如何能做到受控釋放。

10月7日消息，據諾貝爾獎官方網站報道，2013諾貝爾生理學或醫學獎今日公布，得主為James E. Rothman, Randy W. Schekman & Thomas C. Südhof，得獎原因為他們發現了細胞內的運輸機制之謎。

生物體內每一個細胞都是一個生產和輸出分子的工廠。比如，胰島素在這裡被製造出來並釋放進入血液當中，神經傳遞素從一個神經細胞傳導至另一個細胞。這些分子在細胞內都是以“小包”的形式傳遞的，這就是“細胞囊泡”。這三位獲獎科學家發現了這些“小包”是如何被在正確的時間輸運至正確地點的分子機制。

Randy Schekman發現了一系列與細胞囊泡輸運機制有關的基因；James Rothman發現了讓這些囊泡得以與其目標相融合的蛋白質機制，從而可以實現對所運“貨物”的傳遞；Thomas Südhof則揭示了信號是如何實現對囊泡的控制，使其得以精確分配其所載“貨物”。

在這項發現過程中，三位科學家：Rothman, Schekman 和Südhof揭示了細胞內輸運體系的精細結構和控制機制。這一系統的失穩將導致有害結果，如神經系統疾病，糖尿病或免疫系統紊亂。