Proteinmolekulák kutatói kapták a Nobel-díjat

Tanaka Koicsi

John B. Fennt és Tanaka Koicsit "az óriás biomolekulák tömegspektrometrikus elemzéséhez használható lágy dezorpciós-ionizációs módszerek kifejlesztéséért" jutalmazta a Svéd Királyi Tudományos Akadémia. A tömegspektrometrikus elemzést régóta alkalmazzák a kémiában kis és közepes méretű molekulák kimutatásánál. Fenn és Koicsi két különböző eljárást dolgozott ki, melyekkel lehetővé vált az óriás biológiai molekulák tömegspektrometrikus elemzése is.

Mindkét dezorpciós módszer lényege, hogy gázfázisú ionokká alakítja át az óriásmolekulát, melynek ugyanakkor megmarad a szerkezete, így lehetővé válik a tömegspektrométeres elemzés. Az ionokat vákuumkamrában gyorsítják, és megmérik repülési idejüket, mely részben töltésüktől, részben pedig tömegüktől függ.

John B. Fenn

Fenn erős elektromos mezőbe permetezte a vizsgálandó anyag oldatát, így kisméretű, töltéssel rendelkező cseppek keletkeznek, majd a víz elpárolgása után megmaradnak a szabadon lebegő, csupasz proteinmolekulák. Mivel a molekulák erős töltéssel rendelkeznek, tömegük és töltésük aránya lecsökken annyira, hogy hagyományos tömegspektrométerrel vizsgálható legyen.

Koicsi lágy lézerdezorpciós eljárása során a szilárd vagy viszkózus anyagmintát lézersugárral lőtte meg. A molekulák átveszik a lézer energiáját, és szabadon lebegő, kis töltésű ionokra bomlanak. Ezeket elektromos mezővel gyorsítják, és a fenti módon feljegyzik repülési idejüket.

A lágy dezorpciós-ionizációs módszereket széleskörűen alkalmazzák a gyógyszerfejlesztésben, a malária terjedésének kutatásában, a mellrák kutatásában és az élelmiszerek minőségellenőrzése során.

Kurt Wüthrich

Kurt Wüthrich "az oldódó óriás molekulák háromdimenziós szerkezeti azonosításában alkalmazható, mágneses magrezonancián alapuló spektroszkopikus módszer kidolgozásáért" részesült a magas kitüntetésben. Wüthrich eljárásával lehetővé vált az óriásmolekulák mágneses magrezonanciás (MMR) spektroszkópiás vizsgálata. A svájci kutató feltalált egy módszert az egyes MMR-jelek és az óriásmolekula megfelelő hidrogén-atommagjának (protonjának) párosítására. A szekvenciális párosításnak nevezett megoldás manapság az alapját képezi minden MMR-es strukturális vizsgálatnak. Wüthrich azt is megmutatta, hogyan lehetséges nagyszámú hidrogén-atommag távolságának megmérése, és hogyan hozható létre a molekula háromdimenziós képe az atommagpárok távolsága alapján.

A mágneses magrezonanciás spektroszkópiával a tudósok valósághű háromdimenziós képeket nyerhetnek a fehérjemolekulákról, megérthetik sejtbeli működésüket, mely egyebek mellett új gyógyszerek kifejlesztéséhez vezethet.

A 43 éves Tanaka a legfiatalabb kémiai díjazott 1934 óta, idén pedig a második japán Nobel-díjas Kosiba Maszatosi után, akit fizikai kutatásaiért jutalmaztak. Tanaka a precíziós műszereket gyártó Simadzu cég kutatójaként dolgozik Kiotóban. A 64 éves Wüthrich az ötödik svájci a Nobel-díjasok sorában, és az első 1991 óta. A zürichi Svájci Szövetségi Műszaki Intézet és a Scripps Kutatóintézet munkatársa. A 85 éves Fenn, aki Tanakával osztozik a díjon, a richmondi Virginiai Commonwealth Egyetem professzora.