SZTE Info

Nobel-dijasok2

John E. Walker

Szent-Györgyi Albert, a Szegedi Tudományegyetem Nobel-díjas professzora, rektora 75-80 évvel ezelőtti teljesítménye előtt tisztelegnek a világ élettudományokkal foglalkozó jeles tudósai. Köztük 9 Nobel-díjas kutató, aki előadást is tart Szegeden a 2012. március 22-25. közötti nemzetközi konferencián. Alább mai szegedi kutatók mutatják be a Nobel-díjasokat.

Cikk nyomtatásCikk nyomtatás
Link küldésLink küldés
Hegyi_P_Walkerrol
A hasnyálmirigy gyulladás gyógyítási lehetőségei miatt a sejtek energiavesztésének okait kutatja Hegyi Péter orvos. Munkája kapcsolódik a – többek között – a két Nobel-díjas, a szegedi Szent-Györgyi és a Szegedre idén márciusban ellátogató Walker által is vizsgált témakörhöz, a "kémiai valutához". Fotó: Karnok Csaba

A biológiai energia kémiai valutáját, az ATP-t képző enzim karakterizálását köszönheti a tudomány az 1997-ben Nobel-díjjal jutalmazott John E. Walkernek. Munkásságának bemutatására Hegyi Pétert, a szegedi egyetem kutatóorvosát kértük fel. Sorozatunkban a Szegedi Tudományegyetem idén márciusban rendezett konferenciájára érkező 9 Nobel-díjast szegedi kutatók mutatják be.

– A Szegedre látogató 9 Nobel-díjas közül a John E. Walker által kutatott téma kötődik a legszorosabban Szent-Györgyi Albertnek a szegedi egyetemen végzett, Nobel-díjjal elismert munkájához – mondja Hegyi Péter kutatóorvos. A Szegedi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kara I. számú Belgyógyászati Klinikájának fiatal akadémiai doktorának magyarázatát a biológiai energia, illetve ennek a napból érkező energiának a „kémiai valutája”, azaz az adenozin-trifoszfát (ATP) megismerése és megértése történetéhez köti.

A biológiai energia a napból jön. A fényenergia a fotoszintézis következtében a növényekben levő kloroplasztban illetve a fototróp baktériumokban szénhidrátokká és zsírokká alakul. Ezen szénhidrátok és zsírok oxidatív metabolizmusa során képződik a „biológiai energia kémiai valutája”, azaz az adenozin-trifoszfát (ATP). A sejteknek ez a „valuta” rendkívül fontos, hiszen ez biztosítja az energiát a többi biológiai reakcióhoz.

– Hol képződik az ATP? – kérdez vissza Hegyi Péter. – A mitokondrium az a sejszervecske, ahol megfelelő oxigenizáció mellett a magas energiájú szénhidrátokból biológiai égés során a legtöbb ATP képződik. Épp a biológiai égés vizsgálataiért nyerte el 1937-ben a Nobel-díjat Szent-Györgyi Albert – mutat rá a szegedi kutató. – Több kiváló tudós is kapcsolódik ehhez a munkához, hiszen Hans Krebs Szent-Györgyi Albert munkáját folytatva jutott el a mitokondrium mátrixában végbemenő citrátkör felfedezéséig, amiért 1953-ban meg is kapta a Nobel díjat. A két tudós munkássága révén a folyamatot ma is Szent-Györgyi-Krebs ciklusnak hívják.

Az ATP szintézis a kutatások középpontjában maradt. Az elektronok és protonok szerepére Peter Mitchell világított rá, mikor kimutatta, hogy az energia a NADH molekulából képződik. A mitokondrium egy elektron-transzport áramot használ ahhoz, hogy a belső membránján keresztül beinduljon a proton-áram, mely nélkülözhetetlen része az ATP szintézisnek. Peter Mitchell azt gyanította, hogy a proton-áramok során keletkező energiát egy enzim fogja hasznosítani, mely segítségével egy ADP és egy foszfát molekulából ATP molekula képződik. Ezt az enzimet ATP képző enzimnek (ATP-szintáznak) nevezte el. Úttörő munkáját 1978-ban Nobel-díjjal jutalmazták. Elképzelésnek az alapján dolgozta ki Paul Boyer és Walker azt a molekuláris mechanizmust, amely az ATP-szintézisért felelős. Valódi „molekuláris motort” tártak fel, amelyben a fehérje-komplex egyes elemei egymáshoz képest elmozdulva alakítják át a hidrogénion-áramlás energiáját az ATP kémiai kötési energiájává - írják a Természet Világa cikkírói, akik ezt egy olyan vízeséshez hasonlították, amelyben az áramlási energia egy kalapácsot mozgat, ami azután egy értékes pénzdarabot kovácsol.

 

John_E._WalkerAz ATP-t képző enzim karakterizálását köszönheti a tudomány az 1997-ben (megosztott) Nobel-díjjal jutalmazott John E. Walkernek. Az adenozin-trifoszfát (ATP) a napból érkező energia „kémiai valutája”.

1941-ben született az angliai Halifax-ban. Az Oxfordi Egyetemen tanult, kivándorolt az Amerikai Egyesült Államokba, majd Franciaországban dolgozott. Hazahívták Cambridge-ba.

Valódi „molekuláris motort” tárt fel, amelyben a fehérje-komplex egyes elemei egymáshoz képest elmozdulva alakítják át a hidrogénion-áramlás energiáját az ATP kémiai kötési energiájává. Az úgynevezett Walker-szakasznak diagnosztikus jelentősége van egy-egy új enzim működésének az előrejelzésében, feltérképezésében. A mitokondrium az a sejszervecske, ahol megfelelő oxigenizáció mellett a magas energiájú szénhidrátokból biológiai égés során a legtöbb ATP képződik.

A Szegedi Tudományegyetem Szent-Györgyi-konferenciája Nobel-ülésszakán tartott előadása címe: A biológiai égés ma.

(További információ: Hegyi Péter, az SZTE kutatóorvosa ajánlásával a Délmagyarország 2012. január 28-i számában, és a www.u-szeged.hu -n.)

 

– Peter Mitchell munkája ragadta meg: Walker mindenáron meg akarta érteni az ATP-képző enzim felépítését és működését – jelzi az újabb kapcsolódási pontot Hegyi Péter. – Kétséget kizáróan igazolta, hogy a három proton-pumpáló enzim – amit a komplex I., komplex III. és komplex IV. névvel illetnek – mellett, velük szorosan összhangban működik az ATP képző enzim, melynek felépítése rendkívül hasonló a növényekben levő kloroplasztokhoz és a fototróp baktériumokban levő ATP képző enzimhez. Ennek az enzimnek a részletes karakterizálásáért 1997-ben Nobel-díjjal jutalmazták John E. Walkert.

Walker-szakasznak nevezik, hogy az ATP-t használó enzimek, fehérjék legszélesebb körében ugyanezek a megőrzött aminosav-sorrendek végzik az ATP megkötését. Ma már ennek a Walker-szakasznak szinte diagnosztikus jelentősége van egy-egy új enzim működésének az előrejelzésében, feltérképezésében.

A „kémiai valuta” előteremtésének rejtelmeit nem sikerült teljesen megfejteni, számtalan kérdés vár még megoldásra. Példaként említi Hegyi doktor, hogy a proton áramok kialakulását továbbra is több ponton homály fedi. Illetve a mitokondrium funkcionális vagy organikus károsodása következtében kialakuló ATP hiány megoldása, pótlása ma sem megoldott folyamat. Ehhez kapcsolódik Hegyi Péter és kutatócsoportja: a hasnyálmirigy működését elemezve keres gyógyírt betegségeire. A szegedi kutató úgy véli: energetikai károsodást okoznak a sejten belül az epesavak, és az alkohol lebomlásának végtermékei a zsírsavak is. Az energiatermelő sejtszervecske, a mitokondrium ugyanis károsodása révén nem tudja előállítani az ATP-moekulát. A következmény: a sejt a klinikai halál állapotába kerül. Ez az egyik pont, ahol be lehetne avatkozni a folyamatba, hogy ne haljon el a sejt.

Az életfolyamatok kutatói. Az életfolyamatok alapjainak megismerésében az ATP szerepének kutatói közül többen – például Szent-Györgyi, Krebs, Mitchell – is nyertek Nobel-díjat. „Az adenozin-trifoszfátot, vagy közhasználatú rövidítésben az ATP-t, a német Karl Lohmann fedezte fel 1929-ben, majd a pontos kémiai szerkezet tisztázása után 1948-ban a skót Alexander Todd (Nobel-díjat kapott 1957-ben) állította elő mesterségesen. Azt, hogy ez a molekula az élő sejtek legfontosabb energiaforrása és egy úgynevezett magas-energiájú foszfátkötést tartalmaz, Fritz Lippmann, az 1953-ban Nobel-díjjal kitüntetett tudós bizonyította” – írta a Természet Világa. Az 1997-es kémiai Nobel-díjat 3 kutató nyerte el: a díj felét az Aarhusi Egyetem professzora, a dán Jens C. Skou kapta az ATP energiáját felhasználó nátrium-kálium aktivált ATP-áz (Na+,K+-ATP-áz) felfedezéséért, míg a díj másik felét megosztva nyerte el az amerikai Paul D. Boyer és az angol John E. Walker, az ATP-képződés mechanizmusának feltárásáért. A táplálékból származó energia legfőbb raktározója, illetve szolgáltatója az életfolyamatok számára az ATP molekula – a baktériumoktól a gombákon és növényeken keresztül az emberig.

 

KLEBELSBERGTŐL A LENDÜLETIG

Szent-Györgyi Albert és John E. Walker életútjában több párhuzamra is fölhívja a figyelmet Hegyi Péter. Walker Angliában született, az Oxfordi Egyetemen tanult, ott doktorált, ám kivándorolt az Amerikai Egyesült Államokba, majd Franciaországban dolgozott. A kétszeres Nobel-díjas Frederick Sangerrel beszélgetve, a hatására tért vissza Angliába: Walker a cambridge-i orvosi kutatóközpont molekuláris biológiai laboratóriumának kutatójaként nyerte el a Nobel-díjat. Szent-Györgyi a Cambridge Egyetemen Hopkins biokémiai tanszékén szerezte meg második doktorátusát, ezúttal kémiából, majd Kendall támogatásával egy évig az Egyesült Államokban dolgozott, és Klebelsberg kultuszminiszter hívására tért haza: 1931-től 1945-ig a Szegedi Tudományegyetem orvosi vegyészeti intézetének professzoraként dolgozott, itteni munkájáért nyerte el 1937-ben a orvosi és élettani Nobel-díjat. E példák Hegyi Péter szerint igazolják, milyen óriási a jelentősége a Magyar Tudományos Akadémia kezdeményezésének, a külföldön dolgozó kutatók hazacsábítását és itthoni támogatását célzó Lendület programnak.

Újszászi Ilona


Az összellítás megjelent a Délmagyarországban, Délvilágban

 

További Nobel-díjasok:

Szent-Györgyi Albert

Andrew V. Schally

Robert Huber

Bert Sakmann

Eric Wieschaus

Peter C. Doherty

Tim Hunt

Aaron Ciechanover

Ada E. Yonath

 

Cikk nyomtatásCikk nyomtatás
Link küldésLink küldés

SZTEmagazin

2017. december 06.

kiemelt_Dux_Laszlo

Biológia, kémia és fizika tantárgyból, valamint a Nobel-díjas rektor életéből, munkásságából áll össze évről évre az egyre népszerűbb SZTE Szent-Györgyi Tanulmányi Verseny kérdéssora. A zsűri elnökével, prof. Dr. Dux László tanszékvezető egyetemi tanárral a Szent-Györgyi-örökségről és a középiskolások versenyéről beszélgettünk.

SZTEtelevízió

2017. szeptember 13.

kiemelt_tanevnyito2017

Olyan jelentős fejlesztések előtt áll az SZTE, amelyekkel nemzetközi rangú kutatóegyetemmé válik – jelentette ki a rektor, igazolta példákkal a kormányt képviselő igazságügyi miniszter. A Szegedi Tudományegyetem 2017-2018-as tanévet nyitó ünnepségéről készült rövid videó itt megtekinthető.

Eseménynaptár

Eseménynaptár RSS

Rendezvénynaptár *

  • december 5. 17:00 - 15. 20:00
    Az SZTE 2017-es Szent-Györgyi emlékév programjaként az SZTE Nemzetközi és Közkapcsolati Igazgatóság Kulturális Iroda Minden, ami C-vitamin címmel fotópályázatot hirdetett. A felhívására érkező fényképeket tekinthetik meg a kiállításon. A kiállítást megnyitja: Dr. Datki Zsolt neurobiológus (SZTE ÁOK). Közreműködik: Dr. Kosztolányi József egyetemi docens (SZTE TTIK Bolyai Intézet). A fotókiállítás 2017. december 15-ig, munkanapokon 8-20 óra között tekinthető meg.
  • december 11.
    06:28 - 06:28
    Az SZTE Mentor(h)áló projektjének Pedagógiai esték sorozatában Kozma-Vízkeleti Dániel család- és pszichoterapeuta, klinikai szakpszichológus az alábbi kérdésekre keresi a választ: Valóban papír-e a papír? Mit várunk egy ünneptől? Mi a lélektani jelentősége a hétköznapi rutin megtörésének? Van-e lelki jelentősége az ünnepi viseletnek? Hogyan őrizzük meg hagyományainkat a megváltozó rítusok során? Jobb-e a Halloween és a Valentin-nap a hagyományos ünnepeknél – mit adnak nekünk az újonnan divatossá vált események? És tényleg, miért fontosak azok a hétköznapi apróságok…?
  • december 11.
    17:00 - 18:30
    Dudás Csilla, kétszeres Sófi-ösztöndíjas PhD vegyészhallgatóval (SZTE, TTIK) Újszászi Ilona újságíró (SZTE NKI) beszélget.
  • december 12.
    17:30 - 18:00
    Az SZTE Mentor(h)áló projekt és a Szent-Györgyi Albert Agóra „vetítős” sorozatának témája: Irán és Burma. Kalauzunk: Németh György, aki sokáig pedagógus-technikus a Juhász Gyula Tanárképző Főiskolán, majd az MTI újságíró-fotóriportere volt 24 évig, most szabadúszó, illetve nyugdíjas fotográfus. Ez a két különleges és a hétköznapi utazó számára kevésbé elérhető úticél gyönyörűséges fotói lesznek láthatók, megspékelve azzal a témával, hogy "Hogyan készüljön egy fotós, ha ismeretlen tájakon, ismeretlen kultúrát szándékozik megörökíteni?".
  • december 15.
    06:16 - 06:16
    Az SZTE Mentor(h)áló projekt és a Somogyi-könyvtár közös, Pedagógiai esték című sorozatának advent váró programjának vendége: Kondé Lajos, a szegedi Dóm plébánosa, akinek az ifjúságért végzett munkáját Pro Urbe Szeged-díjjal és Csongrád megye díszpolgári címével is elismerték már.