Nobelprijs chemie voor structuurbepaling eiwitten

De winnaars van de Nobelprijs voor de scheikunde 2002 zijn de Zwitser Kurt Wüthrich (64), de Amerikaan John Fenn (85) en de Japanner Koichi Tanaka (43). Wüthrich krijgt de helft van de prijs van 10 miljoen Zweedse kronen; Fenn en Tanaka krijgen ieder een kwart.

De scheikundeprijs is toegekend aan onderzoekers die methoden ontwikkelden om de structuur van biomoleculen (vooral eiwitten) vast te stellen. Vroeger kon dit alleen door het eiwit te kristalliseren en dan via röntgendiffractie de structuur vast te stellen. Daarvoor kregen Perutz en Kendrew in 1962 de Nobelprijs. Het grote nadeel van de röntgentechniek is dat veel eiwitten alleen in celvocht hun actieve vorm hebben en niet willen kristalliseren.

Wüthrich ontwikkelde vanaf de jaren zeventig de kernspinresonantie (NMR) van eiwitten. NMR geeft niet alleen informatie over de structuur, maar ook over de bewegingen die eiwitten in oplossing maken.

Halverwege de jaren tachtig leverde dat de eerste structuren op. Eiwitten worden daarin veelal voorgesteld als kleurige, kronkelende linten die de aminozuurketens voorstellen waaruit eiwitten zijn opgebouwd. Veel media-aandacht kreeg Wüthrich in 1997 toen zijn groep aan de Eidgenössische Hochschule in Zürich de structuur van het prioneiwit toonde. Dat is het eiwit dat de gekkekoeienziekte veroorzaakt.

Fenn en Tanaka ontwikkelden de techniek om structurele informatie van eiwitten te ontrafelen met massaspectrometrie. Bij massaspectrometrie wordt een geladen deeltje in een vacuümruimte tussen twee magneetpolen geschoten. Vanwege de interactie tussen lading en magneetveld beschrijft het deeltje dan een cirkelvormige baan waarvan de te meten straal afhankelijk is van lading en massa. Vanouds is het een techniek (evenals trouwens NMR) voor anorganische moleculen en kleine organische moleculen. Maar Fenn en Tanaka maakten ingrijpende aanpassingen voor de veel grotere brokstukken van eiwitten.