医学・生理学賞は、細胞小器官の小胞がタンパク質などを輸送する仕組みを１９７０年代以降に解明した米エール大教授のジェームズ・ロスマン氏（６２）、米カリフォルニア大バークレー校教授のランディ・シェクマン氏（６４）、米スタンフォード大教授のトーマス・スードフ氏（５７）に贈られる。
生命活動に欠かせないタンパク質やホルモンは細胞内のゴルジ体などで作られ、薄い膜に包まれた小胞に取り込まれる。そのとき、小胞の膜には内容物に応じて特殊な膜タンパク質が形成される。
細胞を取り囲む細胞膜には、この膜タンパク質と対になって引きつけ合う膜タンパク質が存在する。このため、小胞は細胞膜の膜タンパク質を標的にして細胞内を移動していく。
膜タンパク質同士が結合すると、小胞に含まれる水分の表面張力で結合部周辺に穴が開き、小胞は破れて内部のタンパク質やホルモンを細胞外へ放出。こうして物質は体内の必要とされる別の場所へ運ばれる。
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