Hartmut Michel
Biyografisi
18 Temmuz 1948’de Almanya Federal Cumhuriyeti’nin güneybatısındaki Ludwigsburg, Württemberg’de, Karl ve Frieda Michel’in büyük oğlu olarak doğdum. Atalarım bu alanda nesiller boyunca, çoğunlukla çiftçi olarak yaşadı. Miras kalan toprak kardeşler ve erkek kardeşler arasında eşit olarak bölünmüş durumda ve büyükbabamın nesillerinde bir ailenin yaşaması için yeterli toprak kalmadı. Gün boyunca babam bir fabrikada marangoz olarak, annem evde terzi olarak çalıştı. Akşamları ve cumartesi günlerinde büyük bahçelerin bakımını yapması gerekiyordu.
Dışarıda oynamaktan hoşlanan bir çocuk olarak, tarlalarda gezintiye çıktım ve yerel çocuk çetesinin aktif bir üyesiydim. Sıklıkla saha görevlileri ve bina denetçileri tarafından kovalanıyordum. Yine de okuldaki performansım çok iyiydi ve esas olarak annemin etkisi nedeniyle liseye gitmeme izin verildi. On bir yaşındayken, memleketimin dolaşan kütüphanesinin bir üyesi oldum. Oradan çok nadiren dışarıyı görüyordum, ama haftada iki ila dört kitap okuyordum, arkeolojiden etnoloji ve coğrafyadan zoolojiye uzanan konularda okuyordum. Çok fazla ödev yapmadığım söylenemez. Okulda en sevdiğim konular tarih, biyoloji, kimya ve fizikti. Özellikle fizikteki öğretim mükemmeldi. Kendimde gözlemlediğim kadarıyla üniversitede değil, lisede okudum.
Paralel olarak moleküler biyolojiye olan ilgim arttı. 1969 yılında – zorunlu askerlik hizmetinden sonra – Tübingen Üniversitesi’nde biyokimya okumak için başvurdum. O zamanlar Tübingen, Almanya’da ilk yıldan itibaren biyokimya eğitimi veren tek yerdi ve kabul edilmekten mutlu oldum. Biyokimya çalışması ile, biyoloji alanındaki sayısız ders ve derslerin yanı sıra, kimya öğrencileriyle neredeyse aynı miktarda ders almak zorundaydık. Üst düzey öğretmenler ve öğrenciler arasındaki atmosfer bireysel olarak sağlanmıyordu ve biyokimya profesörüyle konuştuğum tek dönem final sınavıydı. Bununla birlikte, Münih Üniversitesi’nde çeşitli biyokimya laboratuvarlarına ve Tübingen’deki laboratuvar derslerine katılma veya Max-Planck-Institut für Biochemie’de bir yıl süreyle çalışma imkanı vardı. Bu şansı 1972/1973’te kullandım ve sonunda akademik araştırmanın yapmak istediğim esas şey olduğuna ikna oldum.
Tübingen’deki 1974 yılında yapılan incelemeden sonra, Dieter Oesterhelt’in laboratuvarındaki biyokimya tezimin deneysel bölümünü Tübingen’deki Max-Planck-Gesellschaft’ın Friedrich Miescher-Laboratorium’unda yaptım. Walter Stockenius ile işbirliği içinde, Dieter Oesterhelt, halobakterilerde bakenöhodopsin keşfettik ve daha sonra Peter Mitchell’in kemosmotik teorisi çerçevesinde bir ışıklandırılmış proton pompası olarak hareket ettiğini ileri sürdü. Tez çalışmam sırasında halobakterilerin ATPaz aktivitesini karakterize ettim. 1975’te, Dieter Oesterhelt Würzburg’a taşındı. Ona katıldım ve bir tez olarak, adenozin di- ve trifosfatın hücre içi düzeylerini halobakteriyel hücre membranı boyunca elektrokimyasal proton gradyanı ile ilişkilendirdim. Haziran 1977’de doktorasını aldıktan sonra, ışık kaynaklı amino asit alımını sağlamak için delipide bakostathodopsin bakteriyel vesiküller ile uyum sağlamaya çalıştım. Dondurucuda depolandığında, delipide edilmiş bakhotehodopsin katı, cam benzeri agregatlar verdi. Bu gözlem temelinde, o zaman imkansız olduğu düşünülen bakenopdopsin gibi zar proteinlerini kristalleştirmenin mümkün olduğuna ikna oldum. Oesterhelt’in yardımıyla, deneylere başladım ve dört hafta sonra, yeni bir iki boyutlu membran kristal bakostathodopsin elde ettik. İstediğimiz üç boyutlu kristal değildi, ama Cambridge İngiltere’deki MRC’ye seyahat etmeme ve Richard Henderson’la birlikte elektron mikroskobu çalışmaları yapmamı sağladı. Würzburg’da, nisan 1979’da ilk üç boyutlu bacteriorhodopsin kristalini gözlemledik. Bu başarı bana, Kaliforniya’daki Susumu Ohno ile, memelilerde cinsel farklılaşma üzerine doktora sonrası çalışmalar yapma planımı iptal etmeme neden oldu. Bunun yerine, yine Dieter Oesterhelt ile birlikte çalıştım. Sonrasında Münih yakınlarındaki Martinsried’deki Max-Planck-Institut für Biochemie’ye gittim ve bölüm başkanı ve yönetici oldum. Münih’e taşınmadan önce Ilona Leger ile evlendim. Anlayışı ve sabrı bana çok yardımcı oldu.
Martinsried’e yapılan hareketin ümit verici bir yönü de, Max-Planck Institut’ta X-ışını kristalografik protein yapısı analizi için çok verimli bir departman kurmuş olan Robert Huber ve meslektaşlarıyla işbirliği imkânıydı. Bakiorhodopsin kristallerimizin X-ışınlarını kırdığı, ancak yapısal analiz için çok küçük ve çok düzensiz olduğu bulunmuştuk. Kristallerin boyutunu ve kalitesini geliştirmeye çalıştık. Tüm X-ışını kristalografları, çözünür proteinlerin kristallerini güzelce kırdığı için, anladığım kadarıyla, Martinsried’deki X-ışını ekipmanına çok sınırlı erişim olmasına rağmen sahip oldum. Sonuç olarak, X-ışını deneylerini gerçekleştirmek için 1980 yılında Cambridge, Richard Henderson ile birlikte MRC’de dört ay geçirdim. Bu süre kristalizasyon yöntemini geliştirmek için gerekliydi. Dönüşümden sonra Dieter Oesterhelt, bacteriorhodopsin ile devam eden çalışma için bir X-ışını jeneratörü almaya karar verdik. Jeneratör Robert Huber’in departmanına kuruldu ve X-ışını kristalograflarının ekipmanı ve know how’a erişimini sürdürmemizi garantiledi. Daha sonra, bu jeneratörü reaksiyon merkezleri ile çalışmak için kullandık.
Bakteriorhodopsin yüzünden olan hayal kırıklığımı, esas olarak fotosentetik olanlar olmak üzere birçok başka zar proteinini kristalleştirmeye çalışarak gidermeye çalıştım. Yeni bir izolasyon prosedürü geliştirdikten sonra, 1981 Temmuz’unun sonunda mor bakteri Rhodopseudomonas viridis’ten fotosentetik reaksiyon merkezinin ilk kristallerini elde ettim. Bir hafta sonra kızımız Andrea doğdu. Eylül 1981’de ilk reaksiyon merkezi kristali Wolfram Bode ve ben tarafından X-ışını alındı ve mükemmel kalitede olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle 1981 hayatımın en mutlu ve en başarılı yılıydı.
Dieter Oesterhelt, tepki merkezinin gençlerin bir projesi olması gerektiğine karar verdi. Şubat 1982’de, X-ışını yapısı analizi için veri toplamaya başladım. Nisan veya Mayıs ayında Robert Huber’in bölümünde bir seminer verdim ve işbirliği için ona sordum. Bazı iç tartışmalardan sonra Robert Huber, seçimimin partneri olan Johann (“Hans”) Deisenhofer ile tepki merkezi projesinde yer alması konusunda anlaştı. Çalışma sırasında Hans ve ben iyi arkadaşlar olduk. Ağustos 1982’de, Robert Huber’in departmanında doktora sonrası araştırma görevlisi olan Hans ve Kunio Miki, X-ışını filmlerinin yığınlarını değerlendirmeye başladı. Deneysel çalışmayla devam ettim, zaman zaman umut verici bir türevin kırınım modelinin nasıl görünmesi gerektiğini bana gösteren Robert Huber’in yardımını almaya başladım. Sadece X-ışını çalışması değil, aynı zamanda tüm biyokimyasal karakterizasyon ve dizi tayini yapılması gerekiyordu. Peptit zincirlerinin Johann Deisenhofer tarafından ön incelemesinden sonra, Karl A. Weyer, Heidi Gruenberg ve kendimce Dieter Oesterhelt’in desteği ve yardımı ile gerçekleştirdikleri dizi tespiti ilerlememiz şişe boynu etkisi olarak ortaya çıktı. Bu ağır çalışma döneminde oğlumuz Robert Joachim 1984’te doğdu.
Başarıların bir sonucu olarak birçok teklif aldım. Ekim 1987’den bu yana, Frankfurt / Main, Batı Almanya’daki Max-Planck-Institut für Biophysik’te bölüm başkanı ve direktör olarak görev yapıyorum.
Membran proteinlerinin kristalleşmesi ve mor bakteri Rhodopseudomonas viridis’den fotosentetik reaksiyon merkezinin üç boyutlu yapısının açığa çıkarılması ile elde edilen başarı için çeşitli ödüller aldım. Bunlar arasında Amerikan Fizik Derneği’nin Biyofizik Ödülü (d. Deisenhofer ile birlikte), Fonds der Chemischen Industrie’nin ’’Chemiedozentenstipendiumu’’, kimya için Otto Klung-Preis, Deutsche Forschungsgemeinschaft’ın ‘’Leibniz-Preis’i’’, ve J. Deisenhofer ve R. Huber ile Nobel Ödülü vardır.
