Richard Henderson — prejemnik Nobelove nagrade in pionir elektronske mikroskopije
Richard Henderson — škotski pionir elektronske mikroskopije, Nobelovec 2017; njegovo delo je revolucioniralo strukturno biologijo in razvozlavanje beljakovin.
Richard Henderson CH FRS FMedSci (rojen 19. julija 1945) je škotski molekularni biolog in biofizik. Je pionir na področju elektronske mikroskopije bioloških molekul in eden ključnih raziskovalcev, ki so razvili tehnike za določanje tridimenzionalnih struktur beljakovin v naravnem okolju celice. Nobelovo nagrado za kemijo je leta 2017 prejel skupaj z Jacquesom Dubochetom in Joachimom Frankom za razvoj kriogene elektronske mikroskopije (cryo-EM), ki je revolucionirala strukturno biologijo.
Biografija in kariera
Henderson je od leta 1973 delal v Laboratoriju za molekularno biologijo Medicinskega raziskovalnega sveta (MRC LMB) v Cambridgeu, kjer je razvijal nove eksperimentalne in računalniške pristope za elektronsko mikroskopijo. Med letoma 1996 in 2006 je bil direktor MRC LMB, pri čemer je podpiral raziskave na presečišču biologije, fizike in računalništva. Spomladi 1993 je bil tudi gostujoči profesor na Millerjevem inštitutu Univerze Kalifornije v Berkeleyju. Poleg raziskovanja je bil aktiven tudi kot mentor mlajšim raziskovalcem in kot vodja raziskovalnih skupin.
Znanstveni prispevki
Henderson je znan po razvoju in uveljavitvi tehnik elektronske kristalografije in kriogene elektronske mikroskopije, ki omogočajo določanje struktur beljakovin in membranskih kompleksov pri visoki ločljivosti. Razvil je metode za slikanje bioloških vzorcev z nizko dozo elektronov ter postopke za obravnavo in povprečenje šumnosti v posnetkih, kar je bistveno pripomoglo k izboljšanju kakovosti 3D rekonstrukcij.
Med njegovimi pomembnimi dosežki je izdelava strukture bakteriorhodopsina, svetlobno občutljive molekule v bakterijskih membranah, ki zajame energijo svetlobe in jo uporabi za premikanje protonov iz celice. Ta model je bil eden prvih atomskih modelov membranskega proteina in je pokazal, da je mogoče membrane beljakovin prikazati pri atomski ali skoraj atomski ločljivosti z elektronsko mikroskopijo. Tehnike, ki jih je Henderson razvil za elektronsko kristalografijo in obdelavo podatkov, se še vedno uporabljajo in so osnova za sodobne metode kriogene elektronske mikroskopije.
Hendersonove metode in koncepti so pomembno prispevali k razvoju proučevanja zapletenih membranskih receptorjev, vključno s številnimi receptorji, povezanimi z beljakovinami G (GPCR). To je velika družina beljakovinskih receptorjev, ki zaznavajo molekule zunaj celice in aktivirajo notranje poti prenosa signalov, kar vodi do različnih celičnih odzivov. Z izboljšanjem pristopov za pripravo vzorcev, slikanje pri nizkih temperaturah in računalniško obdelavo Hendersonove metode omogočajo natančnejše določanje struktur GPCR ter drugih kompleksnih makromolekularnih stanj, kar ima velik pomen za razumevanje delovanja celic in razvoj zdravil.
Vpliv in priznanja
Hendersonova dela so bistveno prispevala k transformaciji strukturne biologije, saj so modernim raziskovalcem omogočila, da določajo strukture molekul v bolj fizioloških pogojih in pri višji ločljivosti kot prej. Poleg Nobelove nagrade je prejel številna druga priznanja in bil častni član ali član več znanstvenih društev (označeno z naslovi kot so CH, FRS in FMedSci), kar odraža njegov dolgoletni vpliv na področju molekularne biologije in biofizike.
Skupni prispevek Hendersona ter raziskav Davida Dubocheta in Joachima Franka — razvoj vitrifikacije vzorcev, algoritmov za obdelavo slik in izboljšav instrumentacije — je privedel do hitrega napredka kriogene elektronske mikroskopije v zadnjih dveh desetletjih. Ta tehnologija danes močno vpliva na raziskave v biofiziki, biomedicini in farmacevtskem razvoju.
Vprašanja in odgovori
V: Kakšen je poklic Richarda Hendersona?
O: Richard Henderson je škotski molekularni biolog in biofizik.
V: Kaj je osvojil leta 2017?
O: Leta 2017 si je Richard Henderson delil Nobelovo nagrado za kemijo z Jacquesom Dubochetom in Joachimom Frankom.
V: Kje je delal od leta 1973?
O: Richard Henderson je od leta 1973 delal v Laboratoriju za molekularno biologijo Medicinskega raziskovalnega sveta (MRC LMB) v Cambridgeu.
V: Za katero molekulo je ugotovil njeno strukturo?
O: Richard Henderson je izdelal strukturo bakteriorhodopsina, molekule v bakterijah, ki zajema energijo svetlobe in jo uporablja za premik protonov iz celice.
V: Katere tehnike je razvil za elektronsko kristalografijo?
O: Tehnike, ki jih je Richard Henderson razvil za elektronsko kristalografijo, se uporabljajo še danes in pomagajo pri reševanju struktur več receptorjev, povezanih z beljakovinami G (GPCR).
V: Kako GPCR zaznavajo molekule zunaj celice?
O: Receptorji, vezani na beljakovine G (GPCR), zaznajo molekule zunaj celice in aktivirajo notranje poti prenosa signalov, ki vodijo do odzivov celic na te molekule.
Iskati