Kendrew, el cristalógrafo desconocido

Hoy, Sir John Kendrew habría cumplido años. Kendrew nació un 24 de marzo, en 1917. Recibió un premio Nobel junto a Max Perutz, y aunque en ciertos círculos fue una persona muy conocida, tengo la impresión de que no se recuerda todo su trabajo tanto como a algunos nos gustaría. Por eso voy a aprovechar este día para dar unas pinceladas sobre su trabajo.

De lo inorgánico a lo orgánico

Corrían unos años muy revolucionarios en esto de la cristalografía, sin duda. La historia de Kendrew ocurre en el epicentro de la cristalografía de los años 50, en el Cavendish, en el que aunque lo que acabó siendo más famoso fue aquel modelo del ADN, el objetivo principal eran las proteínas. Pero es que las proteínas eran muy complejas…

En los años previos se habían conseguido descifrar las estructuras de pequeñas cadenas, se había visto que había patrones repetidos, se formaban cristales como quien hace churros, pero el objetivo era la mioglobina, y la mioglobina se les resistía. Se les resistía por algo que los cristalógrafos conocemos como el problema de la fase, un problemón tremendo, porque aunque de aquellos cientos de fotografías de rayos X se podía extraer la intensidad, lo de la fase no se podía calcular directamente. Para pequeños cristales se podía extrapolar, pero para algo tan grande como la mioglobina hacía falta algo más.

Los átomos pesados

Aquí entraron en juego las manos de Kendrew y las ideas de Perutz, que siguen vigentes en la actualidad aunque ya no sean la opción preferida de los cristalógrafos. Y es que si podemos introducir en el cristal de proteína un átomo pesado, entonces podremos localizar su posición exacta. Así, con múltiples imágenes, pudiendo saber cuál es la posición de ese átomo concreto, se podrá extrapolar la fase, siempre que los cristales no cambien su estructura, porque lo que haremos será sustraer la posición con el átomo pesado de una estructura similar sin ese átomo pesado. Una simple comparación… que en la práctica es de todo menos simple.

La idea del reemplazamiento isomorfo, que es como se llama la técnica, no era ni mucho menos nueva, pero era la primera vez que se aplicaba en proteínas de gran tamaño. Ahora que conocemos estructuras de grandes complejos la mioglobina nos parece pequeña, pero en aquel momento era una proteína inmensa.

Fotografía de Kendrew junto a un modelo 3D de la mioglobina
John Kendrew con su modelo de la mioglobina, aquello sí que era arte (© MRC Laboratory of Molecular Biology)

¿Por qué mioglobina?

El objetivo del trabajo era la hemoglobina, por supuesto, pero la hemoglobina era todavía más grande. Se optó por la mioglobina como primer objetivo por su «reducido» tamaño frente a la hemoglobina, teniendo pese a ello una función suficientemente relacionada. En aquella época lo de la clonación todavía no se había desarrollado, así que cualquier proteína que se quisiese analizar tenía que extraerse directamente de la fuente. Para estos estudios se empezó con muestras de caballo, pero Kendrew pronto recapacitó que si quería mucha mioglobina, tenía que ir a lo grande. Y a lo grande fue irse a muestras de ballena.

Desde la perspectiva actual nos puede parecer una locura, pero actualmente la hemoglobina para ensayos de cristalización se sigue obteniendo de la sangre, ya que sigue siendo mucho más sencillo, y se obtienen cantidades mayores. Todavía tuvieron que pasar unos cuantos años para que obtuviésemos otras proteínas en grandes cantidades de origen bacteriano, como por ejemplo la insulina, que se obtenía de cerdos (y fue así hasta hace relativamente poco).

Un Nobel, pocos recuerdos

Aquella estructura de la mioglobina, junto con sus estudios de las estructuras de proteínas en general, le dio un premio Nobel a Kendrew, que compartió con Max Perutz. Trabajó el resto de su vida en Inglaterra, sin abandonar nunca la estructura de proteínas y sin alejarse más de lo necesario de su querida hemoglobina, aunque con los años pudo dejar de lado a las ballenas, cosa que seguro que agradecía.

John Kendrew nos dejó en el año 1997, mucho antes de que yo supiese de su existencia, aunque sí escuché muchas historias de su peculiar vida de la boca de aquellos que compartieron los últimos años con él. ¿Por qué será que algunos premios Nobel son tan famosos y otros pasan tan desapercibidos? El mismo año de su Nobel junto a Perutz, otros tres cristalógrafos recibían el de Medicina o FIsiología, que seguro que nos suenan más: Watson, Crick y Wilkins. Y Pauling recibía el de la paz. Un buen año para los cristalógrafos, sin duda.

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