ΜΑΡΤΙΝ ΡΟΝΤΜΠΕΛ

Martin Rodbell
30-11-2021

Ο Μάρτιν Ρόντμπελ (1 Δεκεμβρίου 1925 – 7 Δεκεμβρίου 1998) ήταν Αμερικανός βιοχημικός και μοριακός ενδοκρινολόγος που είναι περισσότερο γνωστός για την ανακάλυψη των πρωτεϊνών G. Μοιράστηκε το Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 1994 με τον Alfred G. Gilman για «την ανακάλυψη των πρωτεϊνών G και τον ρόλο αυτών των πρωτεϊνών στη μεταγωγή σήματος στα κύτταρα».

Αντικατοπτρίζοντας τις ολοένα και πιο κοινές αναλογίες μεταξύ της επιστήμης των υπολογιστών και της βιολογίας στη δεκαετία του 1960, ο Ρόντμπελ πίστευε ότι τα θεμελιώδη συστήματα επεξεργασίας πληροφοριών τόσο των υπολογιστών όσο και των βιολογικών οργανισμών ήταν παρόμοια. Ισχυρίστηκε ότι τα μεμονωμένα κύτταρα ήταν ανάλογα με τα κυβερνητικά συστήματα που αποτελούνται από τρία διακριτά μοριακά συστατικά: διαχωριστές, μετατροπείς και ενισχυτές (αλλιώς γνωστοί ως τελεστές). Ο διαχωριστής, ή ο κυτταρικός υποδοχέας, λαμβάνει πληροφορίες έξω από το κύτταρο. ένας μορφοτροπέας κυττάρων επεξεργάζεται αυτές τις πληροφορίες σε όλη την κυτταρική μεμβράνη. και ο ενισχυτής εντείνει αυτά τα σήματα για να ξεκινήσει αντιδράσεις εντός του κυττάρου ή για να μεταδώσει πληροφορίες σε άλλα κύτταρα.

Τον Δεκέμβριο του 1969 και αρχές Ιανουαρίου 1970, ο Ρόντμπελ εργαζόταν με μια εργαστηριακή ομάδα που μελέτησε την επίδραση της ορμόνης γλυκαγόνης σε έναν υποδοχέα της ηπατικής μεμβράνης αρουραίου – τον κυτταρικό διαχωριστή που λαμβάνει εξωτερικά σήματα. Ο Ρόντμπελ ανακάλυψε ότι το ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη) θα μπορούσε να αντιστρέψει τη δράση δέσμευσης της γλυκαγόνης στον κυτταρικό υποδοχέα και έτσι να διαχωρίσει το γλυκαγόνο από το κύτταρο συνολικά. Στη συνέχεια σημείωσε ότι τα ίχνη GTP (τριφωσφορική γουανοσίνη) θα μπορούσαν να αντιστρέψουν τη διαδικασία δέσμευσης σχεδόν χίλιες φορές πιο γρήγορα από το ATP.

Ο Ρόντμπελ συμπέρανε ότι το GTP ήταν πιθανώς ο ενεργός βιολογικός παράγοντας στη διάσπαση του γλυκαγόνου από τον υποδοχέα του κυττάρου και ότι το GTP ήταν παρόν ως ακαθαρσία στα προηγούμενα πειράματά του με το ATP. Αυτό το GTP, ανακάλυψε, διεγείρει τη δραστηριότητα στην πρωτεΐνη νουκλεοτιδίου γουανίνης (αργότερα ονομάστηκε G-πρωτεΐνη), η οποία, με τη σειρά της, παρήγαγε βαθιά μεταβολικά αποτελέσματα στο κύτταρο. Αυτή η ενεργοποίηση της G-πρωτεΐνης, υποστήριξε ο Ρόντμπελ, ήταν η διαδικασία του «δεύτερου αγγελιοφόρου» που είχε θεωρήσει ο Earl W. Sutherland.

Στη γλώσσα της μεταγωγής σήματος, η G-πρωτεΐνη, που ενεργοποιείται από το GTP, ήταν το κύριο συστατικό του μορφοτροπέα, ο οποίος ήταν ο κρίσιμος σύνδεσμος μεταξύ του διαχωριστή και του ενισχυτή. Αργότερα, ο Ρόντμπελ υπέθεσε και στη συνέχεια παρείχε στοιχεία για πρόσθετες πρωτεΐνες G στον κυτταρικό υποδοχέα που θα μπορούσαν να αναστείλουν και να ενεργοποιήσουν τη μεταγωγή, συχνά ταυτόχρονα. Με άλλα λόγια, οι κυτταρικοί υποδοχείς ήταν αρκετά εξελιγμένοι ώστε να πραγματοποιούνται πολλές διαφορετικές διαδικασίες ταυτόχρονα.