Введение

Американский биохимик Мартин Родбелл (1 декабря 1925 – 7 декабря 1998) – американский биохимик и молекулярный эндокринолог, наиболее известный своим открытием G-белков. В 1994 году он разделил Нобелевскую премию по физиологии и медицине с Альфредом Г. Гилманом за "открытие G-белков и роли этих белков в трансдукции сигнала в клетках".

Биография

Родбелл родился в Балтиморе, штат Мэриленд, в семье Ширли (урожденной Абрамс) и Милтона Родбелла, владельца продуктового магазина. Его семья была еврейской. После окончания Балтиморской городской школы он поступил в Университет Джона Хопкинса в 1943 году, проявляя интерес к биологии и французской экзистенциальной литературе. В 1944 году его учеба была прервана военной службой в качестве радиотелеграфиста ВМС США во время Второй мировой войны. Он вернулся в Хопкинс в 1946 году и получил степень бакалавра биологических наук в 1949 году. В 1950 году он женился на Барбаре Шарлотте Ледерманн, бывшей подруге Марго Франк, старшей сестры Анны Франк, автора дневника. У Мартина и Барбары было четверо детей. Родбелл получил степень доктора философии по биохимии в Университете Вашингтона в 1954 году. С 1954 по 1956 год он занимался постдокторантской работой в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейне. В 1956 году Родбелл принял должность научного сотрудника-биохимика в Национальном институте сердца, входящем в состав Национального института здравоохранения, в Бетесде, штат Мэриленд. В 1985 году Родбелл стал научным директором Национального института экологических наук в исследовательском треугольнике Парк, Северная Каролина, где он работал до выхода на пенсию в 1994 году. Он также был адъюнкт-профессором клеточной биологии в Университете Дьюка (с 1991 по 1998 год) и адъюнкт-профессором фармакологии в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл. Он умер в Чапел-Хилл от множественной органной недостаточности после продолжительной болезни.

Исследования

Отражая всё более распространённые аналогии между информатикой и биологией в 1960-х годах, Родбелл считал, что фундаментальные системы обработки информации как компьютеров, так и биологических организмов были схожими. Он утверждал, что отдельные клетки аналогичны кибернетическим системам, состоящим из трёх различных молекулярных компонентов: дискриминаторов, трансдукторов и усилителей (иначе известных как эффекторы). Дискриминатор, или клеточный рецептор, получает информацию извне клетки; клеточный трансдуктор обрабатывает эту информацию через клеточную мембрану; а усилитель усиливает эти сигналы, чтобы инициировать реакции внутри клетки или передавать информацию другим клеткам. В декабре 1969 года и в начале января 1970 года Родбелл работал с лабораторной группой, изучавшей влияние гормона глюкагона на рецептор мембраны печени крысы – клеточный дискриминатор, принимающий внешние сигналы. Родбелл обнаружил, что АТФ (аденозинтрифосфат) может обратить действие связывания глюкагона с клеточным рецептором и, таким образом, отделить глюкагон от клетки. Затем он заметил, что следы ГТФ (гуанозинтрифосфат) могут обратить процесс связывания почти в тысячу раз быстрее, чем АТФ. Родбелл пришёл к выводу, что ГТФ, вероятно, являлся активным биологическим фактором, вызывающим диссоциацию глюкагона от рецептора клетки, и что ГТФ присутствовал в качестве примеси в его более ранних экспериментах с АТФ. Он обнаружил, что этот ГТФ стимулирует активность белка гуанина нуклеотида (позже названного G-белком), который, в свою очередь, оказывает глубокое метаболическое воздействие на клетку. Эта активация G-белка, как предположил Родбелл, была процессом «второго посредника», который теоретизировал Эрл В. Сазерленд. В терминах передачи сигнала, G-белок, активированный ГТФ, был основным компонентом трансдуктора, являющегося ключевым звеном между дискриминатором и усилителем. Позже Родбелл предположил, а затем предоставил доказательства наличия дополнительных G-белков в клеточном рецепторе, способных ингибировать и активировать трансдукцию, часто одновременно. Иными словами, клеточные рецепторы были достаточно сложными, чтобы одновременно протекали несколько различных процессов.