1492317313

0-1

HISTORIA I PERSPEKTYWY ROZWOJU KRYSTALOGRAFII BIAŁEK W POLSCE

Grzegorz Bujacz

Politechnika Łódzka, Instytut Biochemii Technicznej

Pierwsze pomyślne próby krystalizacji białek zostały wykonane w Polsce już w 1939 roku przez profesora Tadeusza Baranowskiego na Uniwersytecie Lwowskim. Dotyczyły one olbrzymiego kompleksu białkowego z mięśni królika - miogenu. W latach 70-tych nastąpił burzliwy rozwój badań strukturalnych związków o niskiej masie cząsteczkowej. Grupa młodych, ambitnych krystalografów po uzyskaniu doktoratu wyjechała na staże zagraniczne i zmieniła swoje obiekty badań na białka. Należy tutaj wymienić Mirka Ciglera, Zbyszka Dautera i Łukasza Lebiodę. Warto wspomnieć również grupę z Uniwersytetu Łódzkiego, która jako jedyna w Polsce zaczęła prace nad krystalizacją i badaniem białek, jednakże naukowcy z tej grupy; Marek Brzozowski i Zygmunt Derewenda w latach 80-tych również opuścili Polskę. Trzecią grupę polskich krystalografów pracujących za granicą stanowią naukowcy, którzy skończyli studia w Polsce, często w dziedzinach tylko zbliżonych do badań strukturalnych, a krystalografią zaczęli zajmować się za granicą. Zaliczyć można do nich: Alexa Wlodawera, Władka Minora, Zbyszka Otwinowskiego, Andrzeja Jachimiaka czy Krzysztofa Apelta. Te emigracyjne procesy spowodowały utworzenie silnych grup polskich krystalografów o bardzo dużej renomie naukowej szczególnie w Stanach Zjednoczonych, ale również w Kanadzie i Wielkiej Brytanii. Naukowcy ci stanowią od wielu lat wsparcie i zaplecze naukowe dla badań strukturalnych w Polsce.

W latach 90-tych kilku stażystów zdecydowało się na powrót do kraju i kontynuację badań w zakresie krystalografii białek. W ten sposób w Polsce powstały ośrodki badań strukturalnych makrocząsteczek w Poznaniu, Krakowie, Łodzi, Toruniu i Warszawie. Ośrodki te borykały się początkowo ze sporymi trudnościami związanymi z dostępem do obiektów badań i zaplecza pomiarowego, jak również problemami finansowymi. Obecnie, dzięki rozwojowi laboratoriów biochemicznych, dostępności do ośrodków synchrotronowych i zwiększeniu się liczby samodzielnych naukowców -krystalografów została przekroczona "masa krytyczna" zapewniającą dalszy spontaniczny rozwój krystalografii białek w Polsce.

Światowe badania strukturalne białek przeżywają w ostatnich latach ogromny rozwój, czego wyrazem jest wykładniczy wzrost struktur krystalicznych deponowanych w PDB. Spowodowało to jednak, że struktura białka przestała być wartością samą w sobie i w związku z tym nastąpił podział krystalografii białek na kilka nurtów. Jednym z ważniejszych jest badanie białek w powiązaniu z konkretnymi funkcjami pełnionymi przez nie w żywym organizmie, co wymaga współpracy z laboratoriami biochemicznymi, badającymi konkretne procesy metaboliczne, replikacyjne czy chorobowe. Drugi nurt dotyczy badania oddziaływań białek z cząsteczkami sygnałowymi. Krystalografia białek służy również do projektowanie leków w oparciu o strukturę białka receptorowego. Odrębnym zagadnieniem, stanowiącym olbrzymie wyzwanie szczególnie na etapie krystalizacji, jest określanie struktur fizjologicznych kompleksów białek oraz białek z kwasami nukleinowymi. Rozwój krystalografii białek nie byłby możliwy bez prac metodycznych dotyczących miedzy innymi opracowywania

17