Gráf László

Fehérjeszobrászat - az alkotás öröme és haszna

II. A fehérjék felfedezése

A fehérjék izolálása és szerkezetük felderítése, az élő szervezetben való lényegesen nagyobb előfordulási arányuk miatt is, csaknem egy évszázaddal előzte meg a dezoxiribonukleinsav, a DNS felfedezését. Az első fehérjealkotó aminosavat, az aszparagint 1806-ban izolálták és azonosították. Igaz, nem a fehérjék savas vagy lúgos emésztményéből, hanem a spárga, az aszparágusz nedvéből. Innen származik az aszparagin elnevezés. Ezt követően az aminosavak nagy részét fehérje-hidrolizátumokból, a fehérjék savban vagy lúgban történő főzése során keletkező keverékből izolálták a 19. század során, illetve a 20. század első negyedében.

1. ábra

A kutatásnak ebben a korai periódusában a "lebontó", vagy szakszerűbben szólva, az analitikus módszer dominált.

A fehérjék felfedezésének meghatározó mozzanata volt Wilhelm Kühne berlini professzor kísérlete 1867-ben, a magyar kiegyezés évében. Abból a korábbi feltevésből kiindulva, hogy a hasnyálmirigynek szerepe lehet a táplálék emésztésében, elvégezte a tudománytörténet egyik első, enzimaktivitás kimutatására szolgáló in vitro kísérletét. Kutya hasnyálmirigyéből készített kivonatba keménytojást helyezett. A keménytojás súlya, amelyet patikamérlegen való súlyméréssel követett, lassan csökkent. Enzimek, proteázok oldották fel a tojás fehérjéjét, az ovalbumint. Ez a kísérlet tekinthető az enzimműködés talán első kísérleti igazolásának. A hasnyálmirigyből Kühne izolálta az egyik fehérjeoldó képességgel rendelkező fehérjét, s azt tripszinnek nevezte el.

A fehérjék szerkezetfelderítésében a fehérje analízisével összemérhető jelentősége volt a kémiai peptidszintézisnek. Ez tisztázta a 19. és 20. század fordulóján a fehérjéket alkotó aminosavak közti kapcsolat kémiai természetét. A -CO-NH- szerkezetű peptidkötésnek, tehát a fehérjeláncot alkotó, egymással szomszédos aminosavak általános kapcsolódási elvének felfedezése az 1900-as évek elején Emil Fischer és Franz Hofmeister nevéhez fűződik.

Ennek a rövid ismertetésnek a keretében is említést érdemel még két további, máig nélkülözhetetlen módszer: a peptidek és fehérjék aminosavsorrendjének meghatározása Edman-reagens segítségével (Edman, 1950) és a szilárd hordozón történő kémiai peptidszintézis módszere (Merrifield, 1962).