Roderick MacKinnon, iyon kanalları ve Kimya Nobel Ödülü

Roderick MacKinnon, M.D., ABD Enerji Bölümü'nün Brookhaven Ulusal Laboratuarı'nı ziyaret eden mbir araştırmacı olarak “iyon kanallarının yapısal ve mekanistik çalışmaları” konusunda 2003 yılı Nobel Kimya Ödülü'nü kazanmıştır. Araştırması “Bütün hareket, hissetme ve hattâ düşünme olaylarını açıklayan elektriksel aktivitelerinde yer alan bir sınıf proteinin nasıl sinir impulsları oluşturmaya yardım ettiğini” göstermiştir. Nobel Ödülü'ne götüren çalışma Brookhaven'deki Cornell Yüksek Enerjili Sinkrotron Kaynağı (CHESS) ve Ulusal Sinkrotron Işık Kaynağı (NSLS) kurumlarında yürütülmüştür.

İyon kanalları olarak bilinen proteinler, hücrelerimizin yüzeyinde yapışık duran küçük gözeneklerdir. Bu kanallar potasyum, kalsiyum, sodyum ve klorür moleküllerinin (iyon denir) geçişine izin verir. Bu kanalların hızlıca açılıp kapanması iyonları salar, beyinden vücudun ilgili bölgesine giden bir dalga şeklinde elektrik impulsları geçişi olur1.

Potasyum kanalları hücre zarları üzerinde hem kapı, hem de kapıcı rolü oynar ve iyonların akışını kontrol ederek beyinlerin düşünmesi, kasların hareket etmesi ve kalplerin atmasını sağlar. İşlevini iyi yerine getiremeyen iyon kanalları epilepsi (sara), aritmi ve diğer hastalıklarda rolü vardır2.

1998'de MacKinnon ve araştırma ekibi ilk potasyum kanal yapısını yayınladı ve pozitif yüklü potasyum iyonlarının bir proteinin gözeneği üzerinden hücre zarına nasıl girdiğinı gösterdi. Bundan sonraki beş yılda, Rockefeller bilim adamları sodyum ve potasyum kanallarının iç çalışma biçimini ortaya koydular veya bir hücrenin zarı boyunca iyon hareketinin nedenlerini ve nasıllarını ortaya koydular. Bu ilk araştırmanın yapmadığı şey ise esaslı bir geri besleme çevriminin nasıl çalıştığını ortaya koymaktı.

Şimdi, gerilime bağlı iyon kanalının yapısıyla, Rockefeller Üniversitesi'nde yürütülen çalışmaya, Cornell Yüksek Enerji Sinkrotron Kaynağı  ve Brookhaven Ulusal Laboratuarı'ndaki Ulusal Sinkrotron Işık Kaynağı, bütün yaşayan organizmalardaki gerilime bağlı açma-kapama anahtarı, hareket eden kas ve sinir aktivitesi olarak bu tür bir kanalın nasıl çalıştığı sorusuna yanıt buldu.

1 Mayıs 2003 tarihindeki bu bulgular yalnızca iyon kanalının yapısal ve mekanistik olarak portresini çizmekle kalmıyordu, (MacKinnon'un grubundaki bu türden beşinci portre idi), aynı zamanda ilk kez 1952 yılında Alan Hodgkin ve Andrew Huxley tarafından matematiksel olarak ifade edilmiş etki potansiyelinin teorisini ortaya koyan doğal moleküler mekanizmayı gösterdi3.

Roderick MacKinnon 1978 yılında Brandeis Üniversitesi'nde biyokimya alanında yüksek lisans derecesi aldı ve 1982'de Tufts Tıp Okulu'nda tıp doktoru derecesi aldı. 1985 yılında Beth Israel Hastanesi, Harvard Üniversitesi'nde ihtisasını tamamladı ve 1989 yılında Brandeis Üniversitesi'nde doktora sonrası çalışmalar yaptı. Harvard Tıp Okulu'nda yardımcı doçent olarak kariyerine başladı ve Nörobiyoloji Bölümü'nde profesör ünvanı alana kadar bu kurumda kaldı. 1996 yılında, Rockefeller Üniversitesi'ne katılarak Moleküler Nörobiyoloji ve Biyofizik Laboratuarı'nda profesör olarak göreve başladı ve 1997 yılında Howard Hughes Tıp Enstitüsü'nde araştırmacı oldu.

 

Kaynakça

http://www.osti.gov/accomplishments/mackinnon.html

1 Brookhaven Ulusal Laboratuarı Haber Bülteni, 8 Ekim 2003

2 ”Nobel Winner Followed his Heart into Research” isimli çalışmadan bir kısım

3 MacKinnon Lab's Newest Picture Tells Action Potential Story: Voltage-dependent Channel Structure Reveals Masterpiece Responsible for All Nerve, Muscle Activity isimli çalışma

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap