ДАЙЗЕНХОФЕР, ИОГАНН

ДАЙЗЕНХОФЕР, ИОГАНН (Deisenhofer, Johann) (р. 1943), Нобелевская премия по химии 1988 (совместно с Р.Хубером и Х.Михелем).

Иоганн Дайзенхофер родился 30 сентября 1943 в Цузамальтхайме, в Баварии. Его родители Текла и Иоганн Дайзенхоферы – фермеры, имевшие кроме сына еще младшую дочь. Вопреки традиции сын не пожелал наследовать ферму, и после окончания им в 1956 местной начальной школы, родители были вынуждены разрешить Иоганну продолжить учебу. В 1963 он закончил учебу в Аугсбургской гимназии, после чего 18 месяцев служил в армии. Затем Дайзенхофер поступил в Мюнхенский технический университет. Этому помогла и стипендия, выделенная ему баварским правительством.

Юношу интересовала физика. Основная причина – чтение популярной литературы по астрономии, особенно ознакомление с принципами мироздания по Фреду Хойлу. Однако здесь преподавал Нобелевский лауреат по физике 1961 Рудольф Мессбауер, специалист в области физики твердого тела, куда и переместились интересы будущего ученого. Обратившись от звезд к микромиру, он выполнил дипломную работу, завершившуюся его первой научной публикацией в 1971.

Во время работы в университетской лаборатории один из преподавателей, Клаус Дрансфельд, сумел заинтересовать Иоганна проблемами биофизики. Это определило выбор дальнейшей работы после учебы. Как раз в это время Р.Хубер, новый директор Института биохимии Макса Планка (который на следующий год обосновался в Мартинсриде под Мюнхеном), набирал новых сотрудников в свою научную группу. Работа, которой Дайзенхофер занялся у Хубера, была посвящена структуре ингибитора фермента трипсина и успешно решена к 1975.

В конце 1974 года Дайзенхофер стал доктором философии и был оставлен в той же лаборатории сначала временно, а с 1976 постоянно. Объектами его исследования в этот период были различные белки (Kol-протеин миеломы человека, Fc-связывающий фрагмент протеина А у Staphylococcus aureus, цитрат-синтаза, ингибитор альфа-1-протеиназы), а методами – совершенствование очистки белков, кристаллографические исследования, разработка компьютерного обеспечения структурного анализа. Дайзенхофер вполне сложился как ученый для решения проблем тонкого структурного изучения белков.

Тем временем в конце июля 1981 его коллега по институту Х.Михель получил первые кристаллы фотосинтезирующего реакционного центра из пурпурной бактерии Rhodopseudomonas viridis. В апреле-мае 1982 Михель предложил официальное сотрудничество руководителю лаборатории рентгеновского кристаллографического анализа Хуберу для установления строения этих кристаллов. В партнеры Михелю тот выделил Дайзенхофера.

Развитие методов кристаллографии протеинов являлось ядром работы лаборатории Хубера с момента ее создания в 1970, а Дайзенхофер работал в ней с 1971 и был свидетелем и участником всех этапов становления и развития лаборатории. В ней разрабатывались методы очистки белков, совершенствовались Паттерсоновские методы поиска в процессе рентгеноструктурного анализа кристаллов. Также были созданы компьютерные программы для обсчета большого количества данных и абсорбционной коррекции, а также для обсчета данных по кристаллографии протеинов и для компьютерной графики, интерпретации электронной плотности и очистки, а также для сбора данных по обнаружению площадей. В этой лаборатории был не только накоплен уникальный опыт расшифровки структуры белков, но и введены принципиальные усовершенствования в саму методику анализа.

В августе 1982 Дайзенхофер приступил к стадии обработки рентгеноструктурных данных. Михель продолжал заниматься экспериментальной работой, иногда ему помогал Хубер, который объяснял, как должен выглядеть диффракционный рисунок ожидаемого производного.

Однако для интерпретации данных рентгеноструктурного анализа были необходимы сведения о полной биохимической характеристике объекта, а также определение аминокислотных последовательностей. После предварительного мечения пептидных цепей, выполненного Дайзенхофером, эта часть исследования, проводившаяся Михелем, оказалась самым трудным участком работы. Тем не менее, и ее удалось успешно завершить.

В конце 1983 исследователи поняли, что окончательное решение задачи близко. Прошло еще почти два года прежде, чем была воссоздана полная структура реакционного центра и еще два года, прежде чем точность реконструкции не стала близкой к разрешению в 2.3 Å.

За эту работу Дайзенхофер и Михель получили в 1986 премию Американского физического общества в области биологической физики, а в 1988 году – премию Отто Бауера, и, наконец, Нобелевскую премию 1988 года совместно с Р.Хубером «за определение трехмерной структуры фотосинтетического реакционного центра».

Научное признание позволило ученому создать и возглавить в 1988 собственную исследовательскую группу при Медицинском центре Техасского университета в Далласе.

После прибытия в США в 1899 Дайзенхофер женился на Фишер Линдаль, профессоре микробиологии и биохимии и сотруднице Медицинского института Говарда Хьюза.

Работы: Фотосинтетический реакционный центр пурпурной бактерии: Нобелевские лекции (Химия за рубежом) / [Пер. с англ.]. М., 1990 (с Х. Михелем); The Photosynthetic Reaction Center / Ed. J. R. Norris. Academic Press, 1997.

 К.Н. Зеленин