1971年ノーベル生理学・医学賞
第71回ノーベル生理学・医学賞の授賞理由は「ホルモンの作用機作」に関する発見である。「機作」はあまり見たことのない字だが「きさ」と読み、しくみや機構、メカニズムのことである。
ホルモンはご存知の通り、男性ホルモン（テストステロン）女性ホルモン（エストロゲン）成長ホルモンなど、生体の外部や内部に起こった情報に対応し、体内において特定の器官で合成・分泌され、血液など体液を通して体内を循環し、決まった細胞でその効果を発揮する生理活性物質を指す。
ホルモンが伝える情報は生体中の機能を発現させ、恒常性を維持するなど、生物の正常な状態を支え、都合よい状態にする重要な役割を果たしている。
細胞内で情報伝達物質であるホルモンが受容体（レセプター）と結合することで作られる別の情報伝達物質が、細胞の代謝や変化に影響を与える。
新たに作られた情報伝達物質は、タンパク質に結合して、体内でのシグナル伝達を行う物質に変化する。この物質はセカンドメッセンジャー（二次情報伝達物質）と名付けられている。
以前は、ホルモンは血液によって運ばれ標的器官を直接活性化すると考えられていた。しかしアメリカの生化学者サザランドは、活性化する物質は、セカンドメッセンジャーである、環状アデノシン一リン酸（cyclic AMP：cAmp）であることを示した。
ホルモンが標的器官に到達すると、器官を構成する細胞内の環状アデノシン一リン酸（cAmp）が濃度が上昇しそれによって細胞内の生合成活性が調節されることを発見した。
ホルモンの働きとセカンドメッセンジャー
ホルモンの種類には蛋白質のもととなるアミノ酸が数個から100個以上つながった形のペプチドホルモン（成長ホルモン、インスリンなど）、コレステロールを材料につくられるステロイドホルモン（副腎皮質ホルモン、エストロゲン、テストステロンなど）とアミノ酸のチロシンの誘導体であるアミン（甲状腺ホルモン、アドレナリン、ノルアドレナリン）がある。
体の状態を一定に保つ（ホメオスターシスの維持）ために神経系、内分泌系、免疫系がお互いに密接な関係を保ちながら働いていている。
内分泌系の情報伝達物質（メッセンジャー）がホルモン（hormone）である。ホルモンは全身のいたるところでつくられている。以前は内分泌臓器でホルモンがつくられ、血液中を流れて遠く離れた標的となる細胞（標的臓器）に到達して、そこで働くと考えられていた。
しかしサザランドによって、細胞内で情報伝達物質が受容体（レセプター）と結合することで作られる別の情報伝達物質が、細胞の代謝や変化に影響を与えることがわかった。
新たに作られた情報伝達物質は、タンパク質に結合して、体内でのシグナル伝達を行う物質に変化する。この物質はセカンドメッセンジャー（二次情報伝達物質）と名付けられている。
ホルモンは非常に少ない量（50mプールいっぱいの水にスプーン１杯程度）で効果がある。 ホルモンは体の健康維持のためいろいろな機能を調節しているが、主には個体の生命と活動性の維持、成長と成熟および生殖機能を担っている。
現在、体の中には100種類以上のホルモンがみつかっているが、これからもまだ増えると思われている。
エール・ウィルバー・サザランド・ジュニア
エール・ウィルバー・サザランド・ジュニア（Earl Wilbur Sutherland Jr.、1915年11月19日 - 1974年3月9日）は、アメリカ合衆国の生理学者。カンザス州バーリンゲームにて生まれる。1971年、(cAMPの様な）セカンドメッセンジャーによる「ホルモンの作用機作に関する発見」により、ノーベル生理学・医学賞を受賞した。 受賞理由は「ホルモンの作用機作に関する発見（cAMPに関する研究）」である。
1937年、カンザス州トピカにあるウオッシュバン大学にて科学の学士号を受け取る。
1942年にミズーリ州セントルイス・ワシントン大学メディカルスクールを卒業。第二次世界大戦中に医師を務めた後にセントルイス・ワシントン大学に戻り、カール・コリの研究室にて研究者を務める。
1953年、オハイオ州クリーブランドのケース・ウェスタン・リザーブ大学医学部長となる。彼はここでcAMPを発見した。
1963年、研究の義務を減らすためにナッシュビルのヴァンダービルト大学にて生理学教授に就任し、1973年まで働いた。
1966年にはアメリカ科学アカデミー会員に選ばれ、1974年、彼が死去したとき、マイアミ大学メディカルスクールの生化学の教授であった。
サイクリックAMP（cAMP）はすべての動物細胞に存在し、すべての動物の活動に関係する。この発見によって世界中の生化学者がサイクリックAMPの研究に熱中した。セカンドメッセンジャーとして現在ではカルシウムイオン、サイクリックGMP（cGMP）、ジアシルグリセロール（DAG）が知られている。
サザランドはサイクリックAMP（cAMP）を発見し、セカンドメッセンジャーの理論を確立する。これらの研究はケース・ウエスタン・リザーブ大学の教え子であるアルフレッド・ギルマンに受け継がれ、ギルマンは「Gタンパク質」を発見。1994年のノーベル生理学・医学賞の受賞につながる。
サイクリックAMP（cAMP）とは何か？
環状アデノシン一リン酸（cyclic AMP, cAmp）は、アデノシン三リン酸 (ATP) から合成され、リボースの 3', 5' とリン酸が環状になっている分子。
cAMPは、グルカゴンやアドレナリンといったホルモン伝達の際の細胞内シグナル伝達においてセカンドメッセンジャーとして働く。
細胞膜を通り抜ける事はできない。その主な作用はタンパク質リン酸化酵素（タンパク質キナーゼ）の活性化で、これはイオンチャネルを通して、Ca2+の通過を調節する事にも使われる。
cAMPはアデニル酸シクラーゼ(adenylate cyclase)によってATPから合成される。アデニル酸シクラーゼは細胞膜に位置する。これはホルモンのグルカゴンとアドレナリンやGタンパク質により活性化される。
肝臓アデニル酸シクラーゼはグルカゴンにより強く反応し、筋肉アデニル酸シクラーゼはアドレナリンへより強く反応する。
AMPへのcAMP分解は、ホスホジエステラーゼという酵素により触媒されている。この酵素は、カフェインによって抑制され、カフェイン様薬物による刺激作用によって細胞内cAMP濃度の上昇が引き起こされる。
cAMP その他のはたらき
タンパク質キナーゼ活性化：環状AMPは幾つものタンパク質キナーゼと関係している。
例えば、PKA(タンパク質キナーゼA、cAMP依存タンパク質リン酸化酵素としても知られる)は普通は四量体ホロ酵素として不活性で、それは2つの触媒ユニットと2つの調節ユニットからなり(C2R2)、調節ユニットが触媒ユニットの触媒中心をブロックしている。
環状AMPはそのタンパク質リン酸化酵素の調節ユニットの特定の部位へ結合して、調節ユニットと触媒ユニットの分離を行って、これにより触媒ユニットはその基質タンパク質のリン酸化ができるようになる。
グリコーゲン分解調節：cAMPはグリコーゲンのグルコースへの分解や脂肪分解など多くの生物学的過程をコントロールする。
参考 Wikipedia： エール・サザランド
←One Click please
