Маккиннон, Родерик
Родерик Макки́ннон (англ. Roderick MacKinnon; род. 19 февраля 1956, Берлингтон, Мидлсекс, Массачусетс, США) — американский биохимик и кристаллограф, лауреат Нобелевской премии по химии за исследования ионных каналов. Исследователь Медицинского института Говарда Хьюза (с 1997). Член Национальной академии наук США и Американского философского общества.
Общие сведения
| Родерик Маккиннон | |
|---|---|
| Roderick MacKinnon | |
| Дата рождения | 19 февраля 1956[1][2][…] (70 лет) |
| Место рождения | |
| Страна |
|
| Научная сфера | биохимия, молекулярная нейробиология, биофизика |
| Место работы |
Рокфеллеровский университет Медицинский институт Говарда Хьюза |
| Образование |
Брандейский университет Университет Тафтса |
| Учёная степень | Доктор медицины |
| Учёное звание |
Профессор Член Национальной академии наук США (2000) |
| Научный руководитель | Кристофер Миллер |
| Ученики |
Ынъён Пак Чинфэй Чен Сок-Ён Ли |
| Известен как | исследователь ионных каналов |
| Награды и премии |
Премия Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования (1999) Премия Розенстила (2000) Премия Гайрднер (2001) Премия Луизы Гросс Хорвиц (2003) |
| Сайт | lab.rockefeller.edu/mack… |
Биография
Родерик Маккиннон родился в Берлингтоне (Массачусетс, США)[3]. Поступил в Массачусетский университет в Бостоне, но через год перевёлся в Брандейский университет. В лаборатории Кристофера Миллера исследовал транспорт кальция через клеточные мембраны[4].
В 1978 году получил степень бакалавра искусств в области биохимии в Брандейсе и поступил в медицинскую школу Тафтского университета. В 1982 году получил степень доктора медицины. Пройдя ординатуру по внутренним болезням, решил вернуться в науку, и в 1986 году поступил в качестве постдокторанта в лабораторию Миллера в Брандейском университете[5].
В 1989 году перешёл в Гарвардский университет, где последовательно занимал должности ассистент-профессора (1989—1992), ассоциированного профессора (1992—1995) и профессора нейробиологии (1995—1996). В Гарварде начал исследования взаимодействия калиевого канала со специфическим токсином из яда скорпиона.
В 1996 году перешёл в Рокфеллеровский университет, где возглавил лабораторию молекулярной нейробиологии и биофизики и позднее стал профессором имени Джона Д. Рокфеллера-младшего[6]. С 1997 года также является исследователем Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI)[7].
Нобелевская премия
В 1998 году Маккиннон с коллегами смог получить трёхмерную молекулярную структуру бактериального калиевого канала помощью кристаллографии и раскрыл селективность канала, а именно почему канал пропускает только ионы калия, а более мелкие ионы натрия не проходят. Работы по кристаллографии белка были сделаны на базе источников синхротронного излучения CHESS в Корнеллском университете и NSLS в Брукхейвенской национальной лаборатории[8][7]. За это открытие в 2003 году получил Нобелевскую премию[9].
Научная деятельность
Одним из ключевых направлений деятельности стало исследование типов ионных каналов. В 2002 году группа Маккиннона определила структуру хлоридного канала (ClC). Это открытие продемонстрировало, что природа использует различные архитектурные решения для транспорта ионов с разным зарядом: в отличие от пирамидальной формы калиевого канала, структура ClC напоминает песочные часы[10]. Исследования также были сосредоточены на механизмах регуляции каналов, в частности, на G-белок-связанных калиевых каналах внутреннего выпрямления (GIRK), которые участвуют в подавлении электрической активности клеток[11].
С развитием технологий лаборатория перешла от рентгеновской кристаллографии к криоэлектронной микроскопии (cryo-EM), что позволило изучать белки в их естественном липидном окружении[9]. Значительное внимание уделяется механочувствительности ионных каналов — явлению, лежащему в основе осязания, слуха и регуляции кровяного давления. Исследования сосредоточены на том, как механические силы, действующие на клеточную мембрану, преобразуются в электрические сигналы, в частности, при активации каналов Piezo1[12].
В 2023 году лаборатория разработала новый метод, позволяющий выделять и определять структуру мембранных белков непосредственно в везикулах, полученных из клеточных мембран. Этот подход, исключающий использование детергентов, позволил получить структуру ионного канала Slo1 с высоким разрешением (2,7 Å) в его нативном окружении[13].
Новым концептуальным направлением работы Маккиннона стала гипотеза о «транзиентных структурах высшего порядка» (англ. Higher Order Transient, HOT) и принципе «динамической связности». Согласно этой идее, белки в мембране временно объединяются в самособирающиеся кластеры для эффективной передачи сигналов[14]. В рамках этого направления в 2024 году была опубликована структура флотиллинового комплекса[14], а в 2025 году — работы, посвящённые молекулярным контактам в таких кластерах и принципу динамической связности в мембранной сигнализации[15][16].
Организационная деятельность
- Член Национальная академия наук США (2000)
- Член Американское философское общество (2005)
- Иностранный член Королевская академия наук и искусств Нидерландов (2007)
Научная школа
В лаборатории Родерика Маккиннона прошли подготовку многие учёные, которые впоследствии возглавили собственные исследовательские группы в ведущих научных учреждениях. Среди них:
- Ынъён Пак (англ. Eunyong Park) — доцент в Департаменте молекулярной и клеточной биологии Калифорнийского университета в Беркли[17]. Его группа изучает биогенез и гомеостаз внутриклеточных органелл. Удостоен наград Pew Biomedical Scholar Award и Amgen Young Investigator Award[18].
- Чинфэй Чен (англ. Chinfei Chen) — профессор неврологии и нейробиологии в Гарвардской медицинской школе[19]. Является членом Американской академии искусств и наук[20].
- Сок-Ён Ли (англ. Seok-Yong Lee) — заслуженный профессор молекулярной биологии имени Джорджа Барта Геллера в Медицинской школе Университета Дьюка[21]. Его лаборатория специализируется на структурной биологии мембранного транспорта[22].
- Чиа-Сюэ Ли (англ. Chia-Hsueh Lee) — адъюнкт-член факультета в Детской исследовательской больнице Св. Иуды[23]. Его исследовательская программа сосредоточена на метаболизме и передаче сигналов липидов[24].
- Анирбан Банерджи (англ. Anirban Banerjee) — главный исследователь в Национальных институтах здравоохранения США (NIH). Удостоен премии Nobel Laureate Signature Award от Американского химического общества[25].
- Фрэнсис Валиявитил (англ. Francis I. Valiyaveetil) — профессор на кафедре химической физиологии и биохимии в Орегонском университете здоровья и науки (OHSU). Лауреат награды Pew Scholar Award (2007)[26].
Награды
- 1995 — Michael and Kate Bárány Award
- 1997 — Newcomb Cleveland Prize
- 1998 — W. Alden Spencer Award
- 1999 — Премия Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования совместно с Клеем Армстронгом и Бертилом Хиллом, «For elucidating the functional and structural architecture of ion channel proteins, which govern the electrical potential of membranes throughout nature, thereby generating nerve impulses, and controlling muscle contraction, cardiac rhythm, and hormone secretion»[27]
- 2000 — Премия Розенстила, «For his research into the molecular foundations of electrical signal generation in neurons and other types of cells»[28]
- 2001 — Международная премия Гайрднер
- 2001 — Нейронаучная премия Перла−UNC
- 2003 — Премия Луизы Гросс Хорвиц
- 2003 — Нобелевская премия по химии совместно с Питером Агре, за открытие трёхмерной молекулярной структуры бактериального калиевого канала и раскрытие природы его селективности.
- 2005 — Hans Neurath Award