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理察·韓德森
Richard Henderson
出生 (1945-07-19) 1945年7月19日(79歲)
英國蘇格蘭愛丁堡
国籍 英國
母校 愛丁堡大學(BS)
剑桥大学基督圣体学院(MS,PhD)
机构 分子生物學實驗室
知名于 低溫電子顯微鏡開創者
研究领域 結構生物學低溫電子顯微鏡
奖项 諾貝爾化學獎(2017)

理查·韓德森CHFRSFMedSciHon FRSC英语:Richard Henderson,1945年7月19日[1]),蘇格蘭分子生物學家、生物物理學家、英國皇家學會院士。他是低溫電子顯微鏡研究領域的開創者。2017年與雅克·杜巴謝約阿希姆·法蘭克共同獲得諾貝爾化學獎[2]

主要研究貢獻

源起[3][4]

  • 生物分子的結構到底有什麼重要性?細胞是生命的基本單元,其運作是靠著裡面許許多多的蛋白質機器不斷運轉。了解這些分子機器如何運動,以便能一窺細胞的奧秘,並通過控制或改造這些生物分子,使人類有機會脫離疾病的束縛。
  • 如何了解這些分子機器如何運動,最直接的方法就是對這些分子機器攝像。

韓德森:走出結晶學的先知

X射線晶體學轉換跑道[3][4]

  • 膜蛋白是相當難以處理的,當它們從原本環境的細胞膜中移除時,經常會堆積成一團無用的物質。韓德森研究的第一個膜蛋白相當難以製備足夠的量,第二個膜蛋白則是無法結晶。
  • 經過多年的挫敗,韓德森決定轉向唯一可行的替代方案:電子顯微鏡

電子顯微鏡術是否可行?[3][4]

菌紫質 拯救了 韓德森的研究計畫'[3][4]

  • 他們並未使用全劑量的電子轟擊,改以較弱的電子束流過樣品。雖然這樣拿到的圖像並沒有很好的對比度,也沒辦法看清個別分子,但這種蛋白質整齊堆疊成相同方向的特性,讓研究人員知道所有蛋白質繞射電子的模式應該幾乎相同,由此他們能夠從繞射圖中計算出更詳細的影像。
  • 利用這個方法,在1975年建構了菌紫質結構的粗略3D模型(圖1),顯示蛋白質鏈是如何在細胞膜內穿越七次。

韓德森得到第一個原子解析度的影像[3][4]

  • 後來,電子顯微鏡的技術逐漸進步,鏡片變得更好,加上冷凍技術的進展,韓德森逐漸在菌紫質的模型中添加更多細節,以便獲得最清晰的影像。
  • 終於,在1990年,也就是韓德森發表第一個模型的15年後,他達到了他的目標,並發表了一個解析度到達原子尺度的菌紫質結構(圖2)。

獲得诺贝尔化学奖原因[3]

  • 了解生物分子的結構到底有什麼重要性?細胞是生命的基本單元,細胞的運作是靠著裡面許許多多的蛋白質機器不斷運轉。了解這些分子機器如何運動,使得人類能一窺細胞的奧秘,並通過控制或改造這些生物分子,使人類有機會脫離疾病的束縛。而如何了解這些分子機器如何運動,最直接的方法就是對這些分子機器攝像。

物理學家獲2017年諾貝爾化學獎[5]

視頻

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參考資料