Articles

Richard Henderson

Richard Henderson, (ur. 19 lipca 1945 w Edynburgu, Szkocja), szkocki biofizyk i biolog molekularny, który jako pierwszy z powodzeniem wykonał trójwymiarowy obraz cząsteczki biologicznej w rozdzielczości atomowej przy użyciu techniki znanej jako mikroskopia krioelektronowa. Udoskonalenie przez Hendersona metod obrazowania mikroskopii krioelektronowej, w której biomolekuły są zamrażane w taki sposób, aby mogły zachować swój naturalny kształt, a następnie wizualizowane za pomocą mikroskopu o wysokiej rozdzielczości, umożliwiło badaczom uchwycenie obrazów licznych struktur biomolekularnych, które wcześniej nie mogły być zobrazowane za pomocą innych środków. Za swoją pracę otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 2017 roku (wspólnie z Biofizykami Jacques ’ em Dubochetem i Joachimem Frankiem).

Henderson wychowywał się w Edynburgu, gdzie uczęszczał do Boroughmuir Secondary School, a następnie studiował fizykę na Uniwersytecie Edynburskim, uzyskując tytuł licencjata w 1966 roku. Następnie studiował w Medical Research Council (MRC) Laboratory of Molecular Biology na Uniwersytecie w Cambridge, gdzie badał strukturę enzymu znanego jako chymotrypsyna. W 1969 roku uzyskał stopień doktora. W 1973, po krótkiej kadencji jako postdoctoral fellow na Uniwersytecie Yale, Henderson powrócił do MRC Laboratory of Molecular Biology, dołączając do tamtejszego personelu badawczego. W laboratorium MRC pozostał do końca swojej kariery zawodowej, pełniąc kolejno funkcje kierownika Zakładu Badań Strukturalnych (1986-2000) i dyrektora (1996-2006).

w latach 70., po dołączeniu do personelu badawczego w MRC Laboratory of Molecular Biology, Henderson pracował nad poprawą mikroskopii elektronowej, dzięki czemu miała ona zastosowanie do oznaczania struktury białek. W tym czasie użyteczność mikroskopii elektronowej dla materiałów biologicznych była ograniczona przez wiele czynników, w tym z natury niski kontrast materiałów biologicznych, co spowodowało bardzo małe rozpraszanie elektronów, a elektrony po prostu podróżują, a nie zderzają się z próbkami w celu wytworzenia obrazu. Gdy rozdzielczość została zwiększona, jednak bombardowanie elektronów, które było niezbędne do wytworzenia obrazu, zniszczyło okazy biologiczne. Inni badacze opracowali nowe metody przygotowania, takie jak barwienie negatywne, aby spróbować przezwyciężyć problemy, chociaż uzyskane obrazy oferowały tylko informacje strukturalne o niskiej rozdzielczości.

w 1975 roku, wraz z kolegą z MRC Nigelem Unwinem, Henderson opisał metodę przygotowania wykorzystującą roztwór glukozy do zachowania próbki w środowisku próżniowym, która umożliwiła rozsiewanie cienkich arkuszy błony komórkowej, zawierających tysiące białek, po siatce mikroskopu. Tablica, ze względu na stosunkowo duże rozmiary, zwiększała możliwość zbierania informacji wizualnych (wzorców dyfrakcyjnych) przed zniszczeniem próbki. Ponadto, przechylając próbkę w różnych kierunkach, a następnie obliczając transformatę Fouriera, można określić trójwymiarową strukturę białka w próbce. W ten sposób Henderson i Unwin wygenerowali trójwymiarowy obraz białka bakteryjnego znanego jako bacteriorhodopsin.

uzyskaj subskrypcję Britannica Premium i uzyskaj dostęp do ekskluzywnych treści. Subscribe Now

w następnych latach Henderson kontynuował rozwiązywanie problemów technicznych, które uniemożliwiły skuteczne generowanie obrazów biomolekuł o wysokiej rozdzielczości za pomocą mikroskopii elektronowej. W 1990 dokonał wielkiego przełomu, pokazując, że takie obrazy można uzyskać za pomocą mikroskopu krioelektronowego. Dzięki uśrednianiu licznych kopii obrazów okazu, Henderson był w stanie uzyskać strukturę atomową bakteriorhodopsyny—pierwszej struktury atomowej integralnego białka błonowego. Wyniki badań umożliwiły badaczom uzyskanie nowego wglądu w mechanizmy funkcjonowania białek rodopsyny. Jego późniejsze badania koncentrowały się na mikroskopii elektronowej pojedynczych cząstek i określaniu struktur atomowych dużych zespołów białek niekrystalicznych. Jego praca nad pojedynczymi cząstkami doprowadziła do nowych odkryć na temat strukturalnych aspektów biomolekuł, z których fundamentalne struktury od dawna były poza zasięgiem tradycyjnych metod mikroskopii.

oprócz Nagrody Nobla, Henderson otrzymał wiele innych nagród i wyróżnień w swojej karierze. Był członkiem Royal Society (1983), członkiem zagranicznym amerykańskiej Narodowej Akademii Nauk (1998) i członkiem Akademii Nauk Medycznych w Londynie (1998). Był laureatem nagrody Rosenstiela za wybitną pracę w podstawowych badaniach medycznych (1991) i medalu Copleya Royal Society (2016).