A talán legjelentősebb hazai tudományos elismerés,
a Bolyai-díj idei kitüntetettje Perczel András, 52 éves szerkezeti
kémikus, a MTA levelező tagja, az ELTE Szerves Kémiai Tanszékének
professzora, aki 1985 óta változatlan szenvedéllyel kutatja a fehérjék
és polipeptidek térszerkezetét. Dolgozott Párizsban, Bostonban,
Torontóban és Oxfordban, de mindig visszatért Budapestre.
*
Az Ön története szokványos?
Már kicsiny gyermekként tudta,
hogy a kémia és csakis a kémia?
Nem tudom, mikor határoztam el, hogy kémikus leszek. Nem köthető
konkrét eseményhez, nem tudok olyan sztorival szolgálni, hogy
felrobbantam és akkor… De arra emlékszem, hogy a kémia iránti
szeretetem a Piarista Gimnáziumban kezdődött, ahol tanárom,
Fórián-Szabó Zoltán olyan élményszerűen tudott beszélni az
atommodellekről, a molekulák felépítéséről, hogy az lenyűgöző volt.
Vonzódásomhoz hozzájárulhatott, hogy édesapám mérnök, édesanyám
kristályfizikával foglalkozott, szóval az, hogy szerkezet vagy
molekuláris szimmetria, nálunk otthon talán „benne volt a levegőben”.
Érettségi után az ELTE Szerves Kémiai Tanszékén
Hollósi Miklós és Kajtár Márton professzorok mellett dolgoztam
laboránsként. Ők a különböző polipeptidek térszerkezetének
meghatározásával foglalkoztak, és akkor vált világossá számomra, hogy
ez engem is nagyon érdekel, én is hasonlót szeretnék csinálni.
Szerelem volt ez az első látásra? Talán, ám elköteleződésem azóta is
tart.
Az ELTE vegyész szakának elvégzése után is
Hollósiék mellett kezdtem dolgozni, és nemcsak szakmát tanultam tőlük:
láttam lelkesedésüket, a tudomány iránti elkötelezettségüket,
munkaszeretetüket. Ők minderről nem papoltak, hanem valóban lelkesen,
kemény munkát végeztek. Az a csodálat is rám ragadt, amellyel ők a
természet jelenségeit, az élő rendszerek molekuláit firtatták. Hiszen
a fehérjék, fehérjefragmensek, más szóval polipeptidek,
nélkülözhetetlenek az élő szervezetek működésében. Az egész
élővilágban minden ugyanabból a húszféle aminosavból épül fel, ahogy
egy gyöngysor felépül a gyöngyökből.
Csakhogy az aminosavláncok nem maradnak egyszerű láncok:
ravaszabbnál ravaszabb módon feltekerednek, atomjaik bonyolult térbeli
elrendeződéseket alakítanak ki, amely globális térszerkezet nagyon
fontos a biológiai működés szempontjából. Ha jól értem, Önök ezeket
kutatják…
Így van. Az aminosavláncok feltekeredhetnek, és Christian Anfinsen
1972-ben azért a megállapításért kapott kémiai Nobel-díjat, hogy a
biológiailag aktív fehérjék aktivitásukat feltekeredett formában
hordozzák. Ha letekerednek, akkor elveszítik ezt a képességüket, ám a
folyamat gyakran reverzibilis: az újabb feltekeredés visszahozza a
bioaktivitást. Sokáig azt gondolták, hogy ez minden fehérje esetében
így van. A cáfolathoz éppen a szerkezetkutatók jutottak el, s ahogy
kutatócsoportunkkal együttműködő kollégámmal, Tompa Péterrel mi is
rámutattunk: léteznek az ún. belsőleg rendezetlen fehérjék (IDP-k) is,
amelyeknél a térszerkezet és a biológiai hatás között már nincs szoros
összefüggés. Ez ma már világszerte aktívan kutatott terület, s egyre
inkább azt látjuk, hogy minél fejlettebb egy élőlény, annál
leleményesebben használja a rendezetlen fehérjéket. A fehérjék mellett
ilyen például sok polipeptid-hormon, amelyről tudjuk, hogy egyik
szervből a másikba szállít információt, de nem tudjuk, hogy ezt
pontosan milyen módon kódolja. Nem tudjuk például, hogy stabil
térszerkezet nélkül a receptorok hogyan ismerik fel belső fehérjeszerű
ligandumaikat: elég csupán az aminosavsorrend vagy van más, ma még
ismeretlen, információhordozó mechanizmus. A memória molekuláris
rögzítése vagy a jelátvitel mellett kutatásaink tárgya például egy
ilyen rendezetlen növényi fehérje, amelynek a szárazságtűrés
szempontjából van igen fontos szerepe.
Ha jól értem, a rendezetlen fehérjék egyfajta paradigmaváltást
hoztak. De az Ön pályája során „műszeres paradigmaváltás” is történt,
amikor a makromolekulák szerkezetének kutatásában is megjelent a
mágneses magrezonancia spektroszkópia, az NMR.
Így van, pályám kezdetén még ún. cirkuláris dikroizmus spektroszkópiát
használtuk, amelyet itthon mestereim, Hollósi és Kajtár professzorok
vezettek be. Egyik legjelentősebb eredményünk éppen ehhez a „régi”
módszerhez kapcsolódik. Tusnády Gábor matematikussal olyan algoritmust
dolgoztunk ki, amellyel sokkal pontosabban és
|
|
hatékonyabban lehet a fehérjék térszerkezetét
felderíteni. Ezt az eljárást ma világszerte kutatók százai használják,
amiben jelentős szerepet játszik az is, hogy nem csupán a cirkuláris
dikroizmus módszerének alkalmazása során lehet használni, hanem más
szerkezetvizsgálati módszereknél is, például az IR-nél, a VCD-nél vagy
akár az NMR-nél. Az algoritmus más technikákhoz történő illesztésében
jelentős szerepe van Jákli Imre kollégámnak is.
Az NMR egyébként valóban nélkülözhetetlenné vált a
fehérjék térszerkezetének kutatásában. Segítségével egy sokezer
atomból álló molekula esetén is atomi pontossággal állapíthatjuk meg a
térszerkezeti információt. Hogy ez miért fontos, arra nagyon szép, bár
nem a fehérjék világából származó példát mondok. 2009-ben a riboszómák
szerkezetének atomi szintű felderítéséért ítélték oda a kémiai
Nobel-díjat, melyhez elsősorban röntgenkrisztallográfiát használtak. A
riboszómák sejtszervecskék, rajtuk zajlik a teljes fehérjeszintézis,
és aprólékos megismerésük segíthet például új antibiotikumok
fejlesztésében. Sokunk álma a Google-sejt, amely – ahogy a Google Föld
segítségével a Földön akár egyetlen épületet is alaposan megnézhetünk,
vagy akár egy autó rendszámtábláját is elolvashatjuk – atomi szinten
pásztázza a sejtet, és deríti fel a molekulák tízezrei között lévő
kapcsolatrendszereket. Ez a mai technikai lehetőségekkel nem oldható
még meg, de előbb-utóbb megszületnek a Google-sejtkutatás eszközei és
eredményei. Ezek az alapkutatási eredmények sokat javíthatnak majd a
gyógyszertervezés, a gyógyszerkutatás hatékonyságán, és specifikusabb,
kevesebb mellékhatással rendelkező gyógyszerek fejlesztését
segíthetik.
Van-e olyan kutatási témájuk,
amelynek valamilyen módon már most
köze van a gyakorlathoz?
Igen, van. Húsz éve fedezték fel, hogy a 2-es típusú cukorbetegség
hatékonyan kezelhető a viperagyík nyálából kivont, exendin nevű
polipeptiddel. Néhány éve gyógyszerként piacra is került ez a 39
aminosavból felépülő kis fehérje. Sok kedvező tulajdonsága mellett –
szabályozza a vércukorszintet, gátolja az elhízást, lebomlik a
szervezetben – van néhány kellemetlen sajátsága is. Émelygést,
hányingert, s ritkán ugyan, de hasnyálmirigy-gyulladást is okozhat. A
mi szerkezetkutatásaink is hozzájárulhatnak a mellékhatások okainak
felderítéséhez, és olyan szerek továbbfejlesztéséhez, melyeknél
ezekkel a kellemetlen vagy veszélyes hatásokkal már nem kell számolni.
Van még egy fontos praktikus dolog: ezt a polipeptidet – az inzulinhoz
hasonlóan – ma még a bőr alá szúrva naponta kétszer kell adagolni. A
világon sokan dolgoznak olyan készítmény fejlesztésén, amelyet elég
lenne hetente egyszer vagy még ritkábban beadni. Ez utóbbi termék
jelentősen javítaná a cukorbetegek életminőségét. Ehhez viszont
egyebek között arra lenne szükség, hogy ez a polipeptid jellegű
gyógyszermolekula akkor se aggregálódjon, és csapódjon ki, illetve ne
ragadjon oda semmilyen más molekulához, ha hosszabb időt tölt
„tétlenül” és nagy koncentrációban a szervezetben.
Már a legegyszerűbb sejtekben is öt–hatezer féle
fehérje él egymás mellett, mégsem ragadnak össze, nem lesz belőlük
„csiriz-szerű” csapadék. Mi egyebek között éppen azt tanulmányozzuk,
hogy hogyan alakíthatunk ki olyan ideiglenes „kapcsolatokat”, amelyek
károsodás nélkül teszik lehetővé az életfunkcióhoz szükséges téralkat
megőrzését, akár extrém nagy koncentráció mellett is.
Mit gondol, van Ön olyan jó mentor,
mint mesterei voltak?
Ezt nem tőlem kellene megkérdezni, tanítványaimat kellene faggatnia.
Azt mindenesetre megtanultam tanáraimtól, hogy nem elég, ha az ember
csak a legszűkebb szakterületét műveli. Olvasni, beszélgetni kell
másokkal, nem lehet a laboratóriumba „bezárkózni”. Tanulmányaim
legelején még lehetőségem volt találkozni Bruckner Győző
professzorral, a híres bruckneri teázások életrehívójával. Azt
mondják, hogy a munkákat is megtermékenyítő teázó beszélgetések nem
csak a szakmáról szóltak.
A kutatáshoz belső motiváció, érdeklődés,
eltökéltség kell. Feleségem Perczel Forintos Dóra pszichológus, és
tőle sokat tanulok azzal kapcsolatban, hogy miként lehet fokozni a
fiatalok motiváltságát, hogyan lehet segíteni, hogy valóban
lelkesedjenek, valóban meg akarjanak oldani egy-egy problémát.
Fontosnak tartom az ismeretterjesztést is. Azt,
hogy az embereknek színesen, érthetően, izgalmasan mondjuk el, hogy
mivel foglalkozunk, mire költjük az adóként befizetett pénzüket, és
természetesen szeretném, ha általunk a világból is többet
megérthetnének.
|
|