Richard Henderson: nositel Nobelovy ceny 2017, průkopník elektronové mikroskopie

Richard Henderson — nositel Nobelovy ceny 2017 a průkopník elektronové mikroskopie, který zásadně posunul zobrazení biomolekul a rozluštil struktury proteinů.

Richard Henderson CH FRS FMedSci (narozen 19. července 1945) je skotský molekulární biolog a biofyzik. Je průkopníkem v oblasti elektronové mikroskopie biologických molekul. V roce 2017 se spolu s Jacquesem Dubochetem a Joachimem Frankem podělil o Nobelovu cenu za chemii.

Henderson pracuje v Laboratoři molekulární biologie Rady pro lékařský výzkum (MRC LMB) v Cambridge od roku 1973 a v letech 1996-2006 byl jejím ředitelem. Na jaře 1993 byl také hostujícím profesorem na Millerově institutu Kalifornské univerzity v Berkeley.

Vypracoval strukturu bakteriorhodopsinu, molekuly v bakteriích. Tato molekula zachycuje energii ze světla a využívá ji k pohybu protonů ven z buňky. Jednalo se o vůbec druhý atomární model membránového proteinu. Techniky, které Henderson vyvinul pro elektronovou krystalografii, se používají dodnes.

Hendersonovy metody pomohly vyřešit struktury několika receptorů spřažených s G proteiny (GPCR). Jedná se o velkou rodinu proteinových receptorů, které detekují molekuly mimo buňku. Aktivují vnitřní dráhy přenosu signálu. To vede k reakcím buňky na molekuly vně buňky.

Život a kariéra

Richard Henderson působil většinu své vědecké kariéry v MRC Laboratory of Molecular Biology v Cambridge, jednom z nejvýznamnějších center v molekulární biologii. Jako ředitel LMB (1996–2006) podporoval interdisciplinární spolupráci mezi fyziky, chemiky a biology a významně ovlivnil směřování výzkumu v oblasti strukturální biofyziky. Během let také pravidelně přednášel, vedl mladé vědce a byl hostujícím profesorem na zahraničních institucích.

Vědecké přínosy

• Elektronová krystalografie a metodika: Henderson přispěl k rozvoji experimentálních postupů pro zobrazování biologických vzorků v elektronech, včetně principů nízké dávky záření a zobrazování při velmi nízkých teplotách. Tyto zásady jsou základem moderní tzv. kryo-elektronové mikroskopie (cryo-EM).
• Struktura membránových proteinů: Práce na bakteriorhodopsinu byla průlomová, protože membránové proteiny jsou pro klasické metody rentgenové krystalografie obtížné. Hendersonovy přístupy ukázaly, že elektrony lze využít k získání detailních strukturních informací i u těchto těžko krystalizujících systémů.
• GPCR a farmakologie: Metody, které Henderson a jeho spolupracovníci rozvíjeli, usnadnily pozdější zobrazení struktury receptorů spřažených s G proteiny (GPCR). Znalost atomárních struktur těchto receptorů má přímý dopad na vývoj nových léků a porozumění buněčné signalizaci.
• Teoretická a výpočetní podpora: Kromě experimentálních technik Henderson přispěl i k zpracování a interpretaci dat získaných elektronovou mikroskopií, včetně metod pro zlepšení rozlišení a redukce šumu v EM snímcích.

Dědictví a ocenění

Za svůj dlouhodobý přínos k rozvoji strukturální biologie a za roli při vytvoření technických a konceptuálních základů moderní cryo-EM mu byla v roce 2017 udělena Nobelova cena za chemii, kterou sdílel s Jacquesem Dubochetem a Joachimem Frankem. Jeho práce významně zrychlila výzkum biologických makromolekul v natívním prostředí a otevřela nové možnosti v základním i aplikovaném výzkumu (včetně farmacie).

Po ukončení funkce ředitele v MRC LMB Henderson nadále zůstával aktivní ve vědecké komunitě — publikoval, radil a přispíval k dalšímu rozvoji metod. Jeho přístup ke kombinaci precizní experimentální práce a pečlivého zpracování dat zůstává vzorem pro současné i budoucí generace strukturálních biologů.

Otázky a odpovědi

Otázka: Jaké je povolání Richarda Hendersona?

Otázka: Co vyhrál v roce 2017?

Otázka: Kde pracoval od roku 1973?

Otázka: Jaké molekuly se mu podařilo zjistit strukturu?

Otázka: Jaké techniky vyvinul pro elektronovou krystalografii?

Otázka: Jak GPCR detekují molekuly mimo buňku?

Hledání podle dopisu