Nobelprijs voor twee chemici VS

De Amerikanen Peter Agre en Roderick MacKinnon hebben dit jaar de Nobelprijs voor Chemie gekregen voor hun onderzoek naar de manier waarop lichaamscellen water en daarin opgeloste zouten door de celmembraan transporteren.

Dit heeft de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen, die de prijs toekent, vanmorgen bekendgemaakt.

Cellen beschikken in hun membraan over speciale kanaaltjes, waarmee zij het inwendige water- en zoutgehalte nauwkeurig kunnen regelen. De kanaaltjes maken een snel, selectief transport van water en zouten mogelijk. Ze zijn onmisbaar en bepalen veel functies in levende organismen, van zenuwgeleiding en spierbeweging tot aan het functioneren van de nieren.

Dat lichaamcellen speciale kanaaltjes moesten bezitten voor het transport van water in en uit de cel, werd al vermoed sinds het midden van de negentiende eeuw. Het was echter Peter Agre (54) die in 1988 als eerste uit rode bloedcellen een membraaneiwit isoleerde en zich een jaar later realiseerde dat dit het langgezochte waterkanaaltje moest zijn. Deze ontdekking opende een heel nieuw veld van onderzoek naar de moleculaire werking van het handhaven van de zoutbalans in levende cellen.

De andere winnaar, Roderick MacKinnon (47), liet in 1998 als eerste ter wereld zien hoe de ruimtelijke structuur in elkaar zit van het kanaaltje dat ionen van het zoutmolecuul kalium transporteert. Daardoor is precies bekend hoe de zoutionen de celmembraan passeren. De zoutkanaaltjes zijn meestal zeer specifiek voor het soort ion dat zij kunnen transporteren.

MacKninnon toonde in 2001 aan dat het kaliumkanaaltje zich vult met drie kaliumionen waarna de ionen één voor één, als emmertjes bij een ouderwetse blusbrigade, worden doorgegeven. Dit werkingsmechanisme verklaart waarom kaliumkanaaltjes zo kieskeurig zijn en bijvoorbeeld het veel kleinere natriummolecuul niet doorlaten.

Agre en MacKinnon zijn op relatief jonge leeftijd bekroond met de Nobelprijs en hebben nog een lang onderzoeksleven voor zich. Agre is momenteel hoogleraar biochemie en geneeskunde aan de Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore. MacKinnon is hoogleraar moleculaire neurobiologie en biofysica aan de Rockefeller University in New York.

In 1997 ging de Nobelprijs Chemie naar de Deense biochemicus Jens Skou voor zijn ontdekking in 1957 van moleculaire pompjes in de celmembraan. Net als kanaaltjes hebben deze een functie in het handhaven van zoutbalans van de cel.