Нобелевская премия 2002 года в Химии чтит трех исследователей, открытия которых коренным образом изменили исследование протеинов и других огромных молекул. Половина приза переходит совместно к Джону Фенну из Университета Содружества Виргинии в Ричмонде и Койчи Танаки из Shimadzu Corp. в Киото, Япония, кто развил методы, чтобы помочь определить массы таких молекул. Курт Вутрих из швейцарского федерального Технологического института получает другую половину для развития методов ядерного магнитного резонанса, которые могут показать точную форму очень замысловатых молекулярных животных.Теперь, когда биологи расшифровали геном человека и несколько других, исследователи обращают свое внимание к функциям и взаимодействиям бесчисленных протеинов, созданных всеми теми генами.
Эта работа не была бы возможна без инструментов для изучения протеинов, развитых Fenn, Танакой и Ватричем.Фенн и Танака независимо обнаружили два способа дать огромным молекулам электрический заряд, не разрывая их.
Заряженные молекулы или ионы, могут тогда питаться в устройство, названное массовым спектрометром, измеряющим их массу. Методы открыли новые перспективы в исследовании биомолекул, говорит Джон Йетс, масса spectrometrist в Научно-исследовательском институте Scripps в Ла-Хойе, Калифорния. «Методы ионизации являются лошадями, тянущими тележку», говорит Йетс. «Если Вы не можете создать ионы из молекул, Вы хотите посмотреть на, Вы застреваете».Wuthrich нашел способ определить точную форму очень большой биомолекулы путем изучения, как ее водородные ядра колеблются, когда выставлено тщательно настроенным магнитным полям – явление, известное как ядерный магнитный резонанс или NMR.
Уровень колебания зависит и от силы прикладной области и от магнитных полей от окружающих атомов, таким образом, каждое водородное ядро производит радио-сигнал немного отличающейся частоты. Wuthrich и его бригада нашли, что они могли согласовать различные сигналы с отдельными ядрами.
Они также показали, что сигналы от двух ядер тонко коррелировались бы, если бы ядра были менее, чем приблизительно на расстоянии в половину миллимикрона. Wuthrich показал, что такая информация могла показать место каждого водородного ядра, и следовательно структуру молекулы." Был большой скептицизм, когда Курт начал делать это, что он будет работать вообще», говорит Деннис Торчия, биофизик в Национальном Институте Зубного и Черепно-лицевого Исследования в Молитвенном доме, Мэриленд.
Теперь, Торчия говорит, метод может даже показать, как различные части протеина взаимодействуют в течение долгого времени.