Avram Herško a Aaron Ciechanover v laboratóriu svojho domovského pracoviska, Technického inštitútu v Haife. FOTO - REUTERS
Je to zvláštny pocit. V priamom prenose sledujete predvolebný súboj Johna Kerryho a Georgea Busha, a ani nevnímate, čo hovoria. Pretože si predstavujete, čo sa asi v tom momente odohráva v každej z biliónov buniek ich tiel. A naivne uvažujete o tom, aká sila ich drží nad vodou, aby pred televíznymi kamerami fungovali ako dokonale nastavený stroj.
V krajine za zrkadlom
Tak čo sa vlastne deje za zrkadlom ľudských tvárí? Aaron Ciechanover, Avram Herško a Irwin Rose sa dobre pozreli do vzrušujúceho života buniek a zo svojej dlhej výpravy priniesli jasnú správu. V tejto krajine naozaj musia všetky bunky stále utekať, aby zostali na svojom mieste. A ak v jednej jedinej bunke pri tomto šprinte niečo prestane fungovať, môže to byť začiatok jej konca. Aj nášho.
Na deje, prebiehajúce v molekulárnych fabrikách, má naše vedomie pramalý vplyv. Záleží iba na bunke, ako číta program zakódovaný v DNA a vytvára podľa neho bielkoviny, najmenšie stavebné kamene života. Bielkoviny každú sekundu, udržiavajú v tele poriadok a umožňujú jeho normálnu činnosť.
Kto dá do poriadku bunkový dom?
Tohtoročným nobelistom však nedala spať záhada: Čo sa stane v prípade poruchy? Čo ak bielkovina, ktorá má vykonávať konkrétnu prácu, začne zrazu robiť niečo iné? Čo ak sa opotrebuje? Kto a ako v bunkovom dome uprace?
Už v roku 1950 experimenty ukázali, že enzýmy, ktoré v tele likvidujú bielkoviny, fungujú na princípe perpetuum mobile, čiže k svojej práci energiu vôbec nepotrebujú. Platí to aj o enzýmoch, rozkladajúcich potravu.
Enzýmy, ktoré upratujú v bunke jej vlastné bielkoviny, energiu naopak potrebujú. Nik netušil, prečo.
Ďalšie prekvapenie: ubikvitin
O dvadsaťpäť rokov nasledovalo ďalšie prekvapenie. Vedci objavili najskôr v brzlíkoch teliat malú bielkovinu, mala iba 76 aminokyselín. Tá istá bielkovina sa potom našla v každom tkanive každého organizmu vyššieho ako baktéria, od húb až k ľuďom. Nuž a pretože bola všade, dostala názov ubikvitin (z latinského ubique - všade). Lenže, načo tam je?
Koncom 70. rokov sa Rose a Herško stretli na vedeckej konferencii a zistili, že si lámu hlavy nad rovnakým problémom. Vedcov, ktorých tento podružný problém vtedy lákal, by ste zrátali na prstoch jednej ruky.
Dr. Herško a jeho bývalý študent a spolupracovník Dr. Ciechanover z Izraelského technického inštitútu v Haife navštívili Dr. Rosea vo Fox Chase Center vo Philadelphii a začali spolupracovať.
Krátky bozk na dlhú rozlúčku
Po niekoľkých rokoch odhalili tajomstvo deja, ktorý neskôr označili ako bozk smrti. Kľúčovú úlohu v ňom zohráva ubikvitin. Bunka spotrebúva energiu práve na to, aby ho naviazala na chybné bielkoviny. Vyžaduje si to niekoľko krokov. Neúnavný ubikvitin sa naväzuje tak dlho, kým za odsúdenou bielkovinou neveje dlhá reťaz, akési poštové smerovacie číslo do záhrobia.
Nuž a po bozku smrti sa v jednom z desiatok tisíc bunkových tmavých tunelov (proteasomov) odohrá dráma. Proteasomy označenú bielkovinu vtiahnu do seba, natiahnu na stredoveký škripec a rozsekajú na márne kúsky. Tie potom bunka môže znovu zložiť do iných potrebných bielkovín.
Plytvanie? Ani náhodou!
"Väčšina proteínov sa takto nahradí počas niekoľkých dní, dokonca aj v bunkách, ktoré sa delia iba zriedkavo, napríklad v pečeni alebo v nervovej sústave," napísali v českom januárovom vydaní Scientific American (2001) A. Goldberg, S. Elledge a W. Harper, ktorí vo vlastných laboratóriách identifikovali stovky bielkovín, zapojených do bozku smrti.
"Rôzne proteíny sa odbúravajú veľmi rozdielnou rýchlosťou; niektoré majú polčas života iba 20 minút, iné v rovnakej bunke vydržia týždne. Rýchlosť odbúravania sa môže podstatne meniť v závislosti od meniacich sa podmienok v našich telách. Na prvý pohľad neustále odbúravanie môže vyzerať ako obrovské plytvanie, v skutočnosti však plní rad základných funkcií."
Prvý liek je na svete
Richard Dawkins raz napísal: "Sme digitálnym archívom afrického pliocénu, možno aj devónskych morí, chodiacim skladiskom múdrosti oných dní."
Na činnosti tohto digitálneho archívu, spojeného aj s likvidáciou nepotrebných bunkových bielkovín, sa podieľa nemalá časť ľudského genómu, približne tisíc z celkového počtu viac ako 30-tisíc génov. Niektoré z nich potláčajú rast nádorov a sú spojené s činnosťou ubikvitinu.
Agentúra Reuters napísala, že už rok je na svete liek založený na výsledkoch bádania čerstvých laureáto - Velcade. Používa sa proti mnohonásobnému myelómu, čo je forma rakoviny kostnej drene.
To je nepochybne dobrá správa.
Kto sú Irwin Rose, Avram Herško a Aaron Ciechanover
Americký biochemik Irwin Rose (*1926) pracuje na Kalifornskej univerzite v Irvine. V roku 1981 sa podieľal na objave úlohy bielkoviny ubikvitinu pri odbúravaní nepotrebných bielkovín v bunke.
Izraelský biochemik Avram Herško (*1937 v Maďarsku) je profesorom v Izraelskom technickom inštitúte v Haife, má aj doktorát z filozofie.
Izraelský biochemik Aaron Ciechanover (*1947) je spolupracovníkom profesora Herška. Na prelome 70. a 80. rokov obaja pracovali v laboratóriu Irwina Roseho.
Ciechanover po ozname o udelení Nobelovej ceny za chémiu v telefonáte so švédskou akadémiou povedal: "Izrael je krajina s veľkými problémami. Táto cena je obrovským uznaním."
