Ričards Hendersons — Nobela laureāts un krioelektronmikroskopijas pionieris

Ričards Hendersons — Nobela laureāts un krio-EM pionieris; atklājis bakteriorhodopsīna struktūru un GPCR risinājumus, revolucionējot molekulārās bioloģijas un struktūrbioloģijas metodes.

Ričards Hendersons CH FRS FMedSci (dzimis 1945. gada 19. jūlijā) ir skotu molekulārais biologs un biofiziķis. Viņš ir pionieris bioloģisko molekulu elektronmikroskopijas jomā un viens no galvenajiem zinātniekiem, kas parādīja – ar elektronu mikroskopiju ir iespējams noteikt biomolekulu struktūras atomu līmenī. Par šo ieguldījumu viņš 2017. gadā kopā ar Žaku Dubošē un Joahimu Franku saņēma Nobela prēmiju ķīmijā.

Izglītība un karjera

Hendersons lielāko daļu karjeras pavadījis Kembridžā, strādājot Medicīnas pētniecības padomes Molekulārās bioloģijas laboratorijā (MRC LMB). Viņš pievienojās laboratorijai 1973. gadā un no 1996. līdz 2006. gadam bija tās direktors. 1993. gada pavasarī viņš bija arī viesprofesors Kalifornijas Universitātes Berklijas Millera institūtā. Hendersons ir arī starptautiski atzīts zinātniskais vadītājs un mentors, kurš ir audzinājis un iedvesmojis vairākas paaudzes strukturālo biologu.

Pionierdarbs elektronmikroskopijā

Hendersons attīstīja tehniskus un teoretiskus paņēmienus, kas ļāva izmantot elektronu starus, lai pētītu bioloģiskas struktūras ar minimālu bojājumu. Viņa darbs ietver metodes zemu devas (low-dose) attēlošanai, attēlu apstrādes pieeju un elektronkristalogrāfijas paņēmienus, kas kopā pavēra ceļu uz atomu izšķirību elektronmikroskopijā. Šīs pieejas bija īpaši svarīgas, jo bioloģiskie paraugi ātri bojājas stipras elektronu staru iedarbības laikā, tāpēc bija jāizstrādā speciālas metodes signāla pastiprināšanai un trokšņa samazināšanai.

Bakteriorhodopsīna struktūra un membrānas proteīni

Viena no Hendersona agrīnākajām un nozīmīgākajām darba vietām bija baktēriju radītā proteīna bakteriorhodopsīna struktūras noteikšana. Šī molekula uztver gaismas enerģiju un izmanto to, lai izvadītu protonus no šūnas, veidojot elektrisko vai ķīmisko potenciālu. Hendersona darbs ar bakteriorhodopsīnu deva otro atomu izšķirības membrānas proteīna modeli, kas deva svarīgas atziņas par to, kā membrānas proteīni darbojas un kā tos var pētīt ar elektroniem. Izstrādātie elektronkristalogrāfijas paņēmieni joprojām tiek izmantoti un ir pakļāvuši membrānas proteīnus detalizētākai strukturālai analīzei, kas iepriekš bija tehniski ļoti sarežģīti.

Ietekme uz GPCR un zāļu izstrādi

Hendersona metodikas un principu ieviešana ir palīdzējusi atrisināt daudzu nozīmīgu proteīnu, tostarp ar G proteīniem saistītu receptoru (GPCR) struktūras. Olbaltumvielu receptoru grupa GPCR nosaka, kā šūna reaģē uz ārējām molekulām, aktivizējot iekšējos signālu pārneses ceļus. Precīzas šo receptoru struktūras ļauj labāk izprast to darbības mehānismus un ir būtiskas, piemēram, farmācijas pētījumos, jo GPCR ir plaši nozīmīgi zāļu mērķi.

Atzinība un nozīmīgums

Par savu darbu Hendersons ir saņēmis plašu starptautisku atzinību. Papildus Nobela prēmijai, viņa ieguldījums ir atzīts ar vairākām godalgām, ievērojamiem akadēmiskiem tituliem un biedrībām. Hendersona pētījumi ir mainījuši strukturālās bioloģijas iespējas — viņa idejas un metodes ir ļāvušas elektronmikroskopijai kļūt par vienu no galvenajām pieejām molekulāro struktūru noteikšanai, konkurējot ar rentgenkristalogrāfiju un NMR spektroskopiju.

Secinājums

Ričards Hendersons ir būtiska personība mūsdienu strukturālajā bioloģijā: viņa teorētiskie un eksperimentālie sasniegumi padarīja iespējamu atomu līmeņa pētījumus ar elektronu mikroskopiju. Tas ir novedis pie jauniem atklājumiem par membrānas proteīniem, receptoru darbību un ļāvis uzlabot metodes, kas šodien tiek plaši pielietotas gan pamatpētījumos, gan praktiskā zāļu izstrādē.

Jautājumi un atbildes

J: Kāda ir Ričarda Hendersona profesija?

J: Ko viņš uzvarēja 2017. gadā?

J: Kur viņš ir strādājis kopš 1973. gada?

J: Kādas molekulas struktūru viņš noskaidroja?

J: Kādas metodes viņš izstrādāja elektronu kristalogrāfijā?

J: Kā GPCR uztver molekulas ārpus šūnas?

Meklēt pēc burta