1936-2018

2 월 18 일에 사망했을 때,세계는 세포 생물학을 분자 시대로 안내 한 혁신적인 사상가이자 뛰어난 실험가를 잃었습니다. 그는 세포가 어떻게 작동하는지에 대한 우리의 이해,과학을 계속 변화시키는 연수생 군단,세계 시민으로서의 성취의 유산을 계속 알리는 새로운 패러다임을 남겼습니다. 사근 사근하고 유쾌한,그는 과학뿐만 아니라 오페라와 건축에 대한 사나운 열정을 가지고 있었다.

블로벨은 1999 년 노벨 생리학 또는 의학상을 수상했다”단백질이 세포 내에서의 수송 및 국소화를 제어하는 고유 신호를 가지고 있다는 발견.”20 세기 중반에 세포 생물학은 혁명을 겪고있었습니다. 우아한 형태 학적 및 생화학 적 분석법은 세포 구조를 특징 짓고 있었고”무엇이 어디에 있었는지”의 카탈로그는 세포 하 구획,내용 및 기능을 확인했습니다. 블로벨의 시연은 단백질에서 분리된”토포제닉 서열”이 세포 내 어디에 있는지,어떻게 거기에 도달했는지,어떻게 접혀있는지를 규율하는 것이 이 아키텍처가 어떻게 구축되었는지에 대한 최초의 기계론적 통찰력을 제공했다. 블로벨의 단백질 토포 생성 모델은 정상적인 생리학 및 수많은 질병에 대한 중요한 통찰력을 제공하고 다른 유기체에서 인간 단백질 생산과 같은 새로운 생명 공학 분야를 시작하는 데 도움이되었습니다.

노벨위원회는 블로벨의”우아한 생화학 실험”이 그가 추운 방에서 보낸 몇 년 동안 달성했다고 언급했다. 블로벨의 연구실에서 일한 사람들에게는 벤치에서 더 이상 일하지 않은 후에도 그의 열정이 실험 테스트를 추구하는 것이 분명했습니다. 블로벨은 일상적으로 그의 사무실에서 법정을 지켰다–클레멘타인의 판지를 항상 그의 곁에 두고,그는 데이터를 분석하여 실험의 함정과 약속에 대해 토론하고,보드에 글을 쓰는 것보다 즐겁게 몸짓을 통해 이미지를 연상시키는 것을 선호했다. 그의 실험적 용감에 주어진 잘 정당화 된 관심은 그의 생물학적 직감을 가리지 않았다. 블로벨은 가설을 폭로하는 것으로 유명했다,하나는 그들을 좋아하는 경우,또는 무모한 추측,하나하지 않은 경우. 그의 영감은 종종”나는 어떻게 그런 것을 만들 것인가?”그러나 그는 실험적 검증에 대한 의무에 의해 어떤 가설의 아름다움을 판단했다. 생물학의 여러 측면에 영향을 미친 이러한 가설은 완전히 공식화 된 블로벨에서 나오는 것처럼 보였습니다. 일부는 그가 오페라 여행에서 돌아온 후에 만 등장하여 영감의 잠재적 원천을 제안했습니다.

블로벨의 접근 방식은 독일 동부의 실레 지아의 작은 마을에서 어린 시절에 뿌리를 내렸을 것입니다. 1945 년 2 월,제 2 차 세계 대전이 끝날 무렵 그의 가족이 전진하는 러시아 군대에서 후퇴하면서 드레스덴의 도시로 들어갔다. 8 살이었던 블로벨은 도시를 본 적이 없었습니다. 그는 많은 탑들,특히 도시 위에 솟아오른 프라우엔 교회의 그랜드 큐폴라에 매료되었다. 그들은”훈련받지 않은 어린이의 눈에도 훌륭한 광경이었습니다.”라고 회상했으며,마지막으로”어떻게 그런 것을 만들 수 있습니까?”나는 절대적으로 마법에 걸린 나는 완전히 그대로 방법으로보고 있기 때문에 항상 도시에 부착 남아 있었다.”드레스덴을 떠난 후,가족은 도시 서쪽의 친척 농장에서 며칠을 멈췄습니다. 밤에,그들은 밤하늘이 불에서 빨갛게 변하면서 드레스덴으로 향하는 비행기의 함대를 들었다. 젊은 블로벨은 마법의 도시의 손실에 의해 분노했다. “당신은 아름다운 것들을 파괴하지 않습니다. 당신은 암스테르담을 파괴하지 않습니다;당신은 베니스를 파괴하지 않습니다,이제까지. 이들은 거룩한 장소,교회에 의해 거룩한 아니라 인간의 창의성의 관점에서. 그들은 당신이 그들을 만지지 않도록 완벽 앙상블입니다.”두 달 폭격 후,블로벨은 전쟁의 인적 비용에 의해 명중되었다:그의 19 세 여동생 루스는 공중 폭격에 명중 된 기차를 타고있는 동안 사망했다.

전쟁 후 블로벨의 가족은 독일 프라이 베르크에 정착하여 연극과 음악에 대한 큰 사랑을 키웠다. 매주 그는 바흐의 친구 중 한 명인 고트프리트 실버만이 지은 오르간에서 지역 교회에서 바흐 칸타타가 공연하는 것을 들었다. 블로벨은 위대한 합창 작품과 함께 찍은 심지어 바흐의 마트 제 2 차 세계 대전의 열정에서 수행,훌륭한 음악에 경의를 표하기 위해 갈망했다.

나중에 블로벨은 의학을 공부했고,그를 매료시키고 좌절시켰다. 그는 생물학에 대해 배우는 것을 좋아했지만 의학의 설명 적,상관 적 성격,즉 원인과 결과를 입증 할 수 없다는 것에 짜증을 냈습니다. 그의 가장 오래된 형제 한스는 아버지의 발자취를 따라 수의사가되었습니다. 그는,너무,지식의 한계에 의해 좌절하고 연구로 전환했다. 그는 미국으로 이주하여 매디슨에 있는 위스콘신 대학교에서 미생물학 교수가 되었다. 2 년간의 의료 인턴십 끝에 블로벨은 동생을 따라 매디슨으로 가서 반 알 포터와 함께 졸업 작업을 했다. 세포막 및 핵 수송을 대상으로 단백질:이,블로벨은 신속하게 향후 55 년 동안 그의 작품의 주요 초점이 될 것입니다 무엇을 설립했다.

포터의 실험실에서 블로벨은 두 개의 프로젝트를 진행했다. 첫 번째는 핵의 높은 수율 정화를 달성하는 것을 목표로했습니다. 두 번째 프로젝트 단백질 번역 및 세포 막에 단백질의 타겟팅의 타이밍을 조사 했다. 그 당시 핵심 단백질 표적 실험은 록펠러 대학의 조지 팔라드 실험실에서 수행되고 있었다. 팔레이드는 칼 레드먼,필 시케비츠,데이비드 사바티니와 함께 핵심적인 질문을 던졌다:단백질들이 합성될 때,또는 그 이후에만 막을 가로질러 표적으로 하고 전좌시키는가? 그들은 퓨로 마이신을 사용하여 생합성 리보솜에서 초기 단백질을 방출했습니다. 이 발표 된 펩티드,아무리 짧은 것을 보여 주었다,막 바인딩 세포 소기관의 내부에 발견되었다. 그들은 단백질이 합성 될 때 전좌되었다고 정당하게 결론을 내렸다. 블로벨은 박사후 연구원으로 팔레이드의 연구실로 옮겨 기계론적 토론에 깊은 동료들과 함께하게 되어 기뻤습니다. 리보솜은 수용성단백질과는 다른 막의 리보솜을 표적으로 했는가? 블로벨은 용해성 및 막 결합 리보솜이 상호 교환 가능하다는 것을 보여주기 위해 사바티니와 협력했습니다. 이 결과를 출판하기 전에 그들은 간단한 3 페이지짜리 책 장에서”신호 가설”을 제안했습니다. 신호 가설은 3 개의 가정에 휴식했다:첫째로,저 단백질 종합은 자유로운 리보솜에 시작했다;둘째로,단백질에는 그것의 아미노산 구조,막에 표적으로 하기에 책임있는”신호 순서”에 있는 신호가 있다;그리고 제 3 의,표적 막에 있는 단백질이 있다.

가설은 여전히 투기 적 이었지만 실험적으로 테스트 가능한 매우 구체적인 예측을했습니다. 곧,다른 연구소는 가설과 일치하는 결과를 발표했다. 특히,세포 자유로운 체계에서 번역된 면역 글로불린의 경쇄는 세포에서 은닉된 그들 보다는 젤에 더 느린 이동했습니다. 이것은 분비 된 면역 글로블린이 더 작을 수 있으며 아마도 추측 된 신호 시퀀스의 절단 결과 일 수 있음을 시사했습니다. 아아,젤의 이동성 변화는 결정적이지 않았습니다. 세포 자유로운 체계에서는,더 느린 기동성은 번역의 잘못 시작의 결과일 수 있었습니다,또는 은닉된 단백질의 더 빠른 기동성은 비특이적 프로테아제의 활동일 수 있었습니다.

인과관계를 증명하기 위해,블로벨은 생화학자들의 각본에서 빌려왔다:그는 각 성분을 분류하고,세포막을 대상으로 하고 세포막을 가로질러 수송하기 위해 무엇을 재구성해야 하는지를 물었다. 이것은 막 수송 과정의 재구성이 달성되지 않았기 때문에 말한 보다는 매우 더 쉬웠다. 단백질이 실제로 교차했는지 여부를 어떻게 알 수 있으며 신호가 무엇인지 어떻게 결정할 수 있습니까? 블로벨은 명백한 구성 요소로 시작되었습니다:리보솜;세포질 번역 혼합;분비 된 단백질에 대한; 그리고 소포체에서 막,분비 경로를 위한 진입점. 결과는 일관되고 실패했다. 블로 벨은 실험실에서 표준 사용에 있던 쥐 간,다음 비둘기 췌장을 분별 시도했다. 그것들이 하나씩 실패했을 때,그는 록펠러 대학에서 사용되거나 사용 가능한 다른 기관과 모든 다른 유기체를 시도했습니다. 아무것도 일하지 않았다. 실험적 설치,그의 기술 또는 가설에 결함이 있는지 여부는 불분명했습니다.

마지막으로,첫 번째 긍정적 인 신호는 차가운 방에서 몇 년 후에 나타났습니다. 그러나 그때조차도”유레카 순간”은 없었습니다.”블로벨은 신호가 예상치 못한 많은 문제의 결과 일 수 있다는 것을 알고있었습니다. 중요 한 컨트롤에 소요 된 노력:초기 단백질 막과 수확 했 어? 그것은 막을 가로 질러 수송 되었습니까? 이 단백질은 외생적으로 첨가된 프로테아제로부터 보호되었고,그 보호는 정말로 소포체의 막 내부에서 보호된 결과였을까요? 이 작업은 막 수송 과정의 중요한 재구성이었습니다. 그것은 세포막을 대상으로 단백질에 많은 다른 그룹에 의해 두 병렬 작업을 자극뿐만 아니라 자극 새로운 방향,소포 수송의 짐 로스만의 랜드 마크 재구성 등. 블로벨을 위해,그것은 그의 연구에서 단지 오프닝 일제 사격했다. 이 논문에서 그는 신호 시퀀스,세포질 인자 및 단백질 전도 채널의 역할에 대해 더 추측했는데,이는 그가 막을 가로 질러 통과하기위한 통과 경로라고 가정했습니다.

다음 몇 년은 활동의 혼란이었다. 블로벨 연구소는 가정 된 신호 서열을 돌연변이 시키면 단백질이 더 이상 표적이되지 않는다는 것을 보여주었습니다. 하나는 세포질 단백질에 신호 서열을 이식하는 경우,그것은 목표 않았다. 실험실 회원들이 스스로 지명 한”블로벨 라이트”는 분별 화와 재구성의 접근을 반복했다. 세포질의 분별 적절한 막에 초기 단백질을 보호자하는 세포질 인자의 신원을 주도:신호 인식 입자(시스피). 막의 분별 화에 대 한 수용 체의 식별을 이끌어 냈다. 그들의 연구는 미토콘드리아,엽록체,퍼 옥시 좀 및 심지어 박테리아 원형질막을 표적으로하는 단백질에 대한 일반적인 메커니즘으로 신호 순서를 확립했습니다.

블로벨은 표적화를 위한 신호 서열이 단백질 토폴로지 생성을 위한 보다 일반적인 신호의 구체적인 예일 뿐이라고 제안했다. 그의 연구실에서는 아세티콜린 수용체 및 옵신과 같은 폴리토픽 단백질에서 막 횡단 세그먼트의 표적화 및 배향에 신호 서열이 필요하다는 것을 보여 주었다. 그들은 면역 글로불린의 세포 간 수송에 사용되는 것과 같은 한 세포 표면에서 다른 세포 표면으로의 단백질 수송에서 그러한 서열의 역할을 조사하기 위해 작업을 확장했습니다. 그들은 생물 물리학 적 기법을 사용 하 여 블로벨의 가설 단백질 실시 채널의 존재를 입증 하 고 리보솜 및 신호 시퀀스와 상호 작용을 탐구. 추가 분별 단백질 전좌 기계의 재구성을 주도.

반포터의 연구실에서 블로벨은 두 개의 프로젝트를 시작했다. 두 번째는 아름다운 종이 과학에서 세포의 핵의 정화에 출판 결과. 블로벨의 실험실은 핵의 추구를 계속하여 핵 기공 복합체와 그 구성 요소 및 핵 층의 정화로 이어졌습니다. 블로벨 라이트들은 분별 화와 재구성의 접근을 계속했으며,이 경우 핵 수송을 추구했다. 이로 인해 핵 수송을 위해 그리스”운반”에서 카리오 페린이라고 불리는 세포질 인자가 확인되었습니다. 이들은 핵 현지화 또는 핵 수출에 대한 토폴로지 신호를 인식하여 유사 방식으로 작동했습니다. 핵 포락선을 가로지르는 원폭의 기울기는 수송을 위한 화학적 전위 기울기를 제공했다.

블로벨은 항상 생화학,유전학,전기 생리학과 같은 생물학적 문제를 추구하는 데 필요한 기술을 채택했습니다. 전인대 그의 작품의 마지막 단계에서,그는 구조 생물학으로 전환. 하나 하나 블로벨라이트는 전인대 단백질들을 뽑아내어 결정화시켰다. 블로 벨은 핵 기공에서 고리의 주요 단백질의 두 가지 다른 형태를 관찰하고 이들 단백질이 손가락 함정이라고도하는 단면과 유사한 형태의 변화를 겪었다 고 제안했다. 이 단백질에 부착 된 필라멘트에 고정 된 카리오 페린의 결합은 채널의 가역적 축소 및 확대를 생성하는 대규모 구조적 변화를 유발했습니다.

블로벨은 자신이 좋아하는 오페라에 경의를 표하여 제안을”링 사이클”이라고 명명했을 때 영감을 얻기 위해 하나의 빚을 갚을 기회를 가졌습니다. 사실,블로벨은 말년에 많은 빚을 갚을 기회를 가졌습니다. 그는 노벨상을 수상 후,그는 자신의 상금을 기부,그의 여동생 루스의 메모리에,”나는 그것을 구축 할 방법”에 대한 그의 첫 번째 영감에,프라우엔 교회 재건(그 드레스덴의 화재 폭탄 테러에서 파괴되었다)오래된 유대인 회당에 대한 대체 구축(그 크리스트 나흐트에 나치에 의해 파괴되었다).

비록 과학 공동체가 제 2 차 세계대전 블로벨을 잃었지만,그것은 앞으로 오랫동안 그의 공헌에 의해 영향을 받을 것이다. 분별 화 및 재구성에 대한 그의 연구는 세포 생물학을 분자 시대로 가져 왔습니다. 그의 실험적 추구에 대한 그의 엄격함은 수십 년 후에도 계속 모델이되는 분석을 확립했습니다. 블로벨은 그의 추측을 좋아했지만 항상 그의 연수생들에게 올더스 헉슬리의”아름다운 아이디어는 추악한 사실로 죽습니다.”하나는 자신의 모델을 떨어 뜨릴 준비가되어 있어야한다고 블로벨은 말했다. 그는 종종 자신의 아이디어,신호 가설,단백질 토폴로지 생성,유전자 게이팅,단백질 전도 채널,링 사이클로 기억됩니다. 노벨위원회는 그의”우아한 생화학 실험에 대해 그를 존경했을 때 옳았다.”그러나,갈채는 또한 세포 생물학에 있는 실험의 반세기의 가치를 동기를 제공한 세포질 기능을 설명하기 위하여 그의 추측에 가야 합니다.