جان ارنست واکر
| جان ارنست واکر | |
|---|---|
 | |
| متولد | ۷ ژانویهٔ ۱۹۴۱ |
| محل زندگی | کمبریج، انگلستان |
| ملیت | بریتانیایی |
| جوایز | جایزهٔ نوبل شیمی ۱۹۹۷؛ مدال کاپلی ۲۰۱۲ |
| همسر | کریستینا وستکات |
| والدین | توماس ارنست واکر و السی واکر |
| فرزندان | دو دختر |
جان ارنست واکر ( Sir John Ernest Walker؛ زادهٔ ۷ ژانویهٔ ۱۹۴۱) بیوشیمی‌دان و زیست‌شناس مولکولی بریتانیایی است که به‌دلیل پژوهش‌هایش دربارهٔ ساختار و سازوکار آنزیم ATP سنتاز شناخته می‌شود. او در سال ۱۹۹۷، به‌طور مشترک با پل دی. بویر، نیمی از جایزه نوبل شیمی را «برای روشن‌کردن سازوکار آنزیمی زیربنای سنتز آدنوزین تری‌فسفات (ATP)» دریافت کرد و نیمهٔ دیگر جایزه به ینس کریستیان اسکو تعلق گرفت.
واکر بخش مهمی از فعالیت علمی خود را در آزمایشگاه زیست‌شناسی مولکولی شورای پژوهش پزشکی بریتانیا در کمبریج گذراند. پژوهش‌های او به توضیح این موضوع کمک کرد که چگونه انرژی حاصل از فرایندهای زیستی در سلول به ATP، یعنی یکی از مهم‌ترین حامل‌های انرژی شیمیایی در موجودات زنده، تبدیل می‌شود.
زندگی و تحصیلات
جان واکر در ۷ ژانویهٔ ۱۹۴۱ در شهر هلیفکس در یورک‌شر انگلستان به دنیا آمد. پدرش، توماس ارنست واکر، سنگ‌تراش بود و به‌صورت آماتور پیانو می‌نواخت و آواز می‌خواند. مادرش السی واکر نام داشت. واکر همراه با دو خواهر کوچک‌ترش در ناحیه‌ای روستایی در نزدیکی درهٔ کالدر و سپس در رستریک بزرگ شد.
او تحصیلات متوسطهٔ خود را در دبیرستان رستریک گذراند و در سال‌های پایانی مدرسه بر علوم فیزیکی و ریاضیات تمرکز کرد. واکر در سال ۱۹۶۰ وارد کالج سنت کاترین در دانشگاه آکسفورد شد و در سال ۱۹۶۴ مدرک کارشناسی شیمی گرفت.
در سال ۱۹۶۵، پژوهش خود را دربارهٔ آنتی‌بیوتیک‌های پپتیدی در مدرسهٔ آسیب‌شناسی سر ویلیام دان در آکسفورد آغاز کرد.
او در سال ۱۹۶۹ مدرک دکترای فلسفهٔ خود را نیز دریافت کرد. موضوع این دوره از فعالیت او، مطالعهٔ پروتئین‌ها و آنتی‌بیوتیک‌های پپتیدی بود.[۱][۲][۳][۴]
فعالیت علمی
واکر پس از دریافت دکترا، در دانشگاه ویسکانسین در ایالات متحده و سپس در چند مرکز پژوهشی فرانسه، از جمله مرکز ملی پژوهش‌های علمی فرانسه و انستیتو پاستور، به پژوهش پرداخت. او در این دوره در زمینهٔ تجزیه‌وتحلیل پروتئین‌ها تخصص پیدا کرد.
در سال ۱۹۷۴، واکر به آزمایشگاه زیست‌شناسی مولکولی شورای پژوهش پزشکی بریتانیا در کمبریج پیوست. این آزمایشگاه در آن زمان یکی از مراکز مهم پژوهش در زیست‌شناسی مولکولی بود. واکر در این محیط با پژوهشگرانی مانند فردریک سانگر همکاری کرد و در زمینهٔ توالی پروتئین‌ها، DNA میتوکندری و کد ژنتیکی میتوکندری پژوهش‌هایی انجام داد.
در سال ۱۹۷۸، او مطالعهٔ ساختاری آنزیم ATP سنتاز را در میتوکندری قلب گاو و برخی باکتری‌ها آغاز کرد.
ATP سنتاز آنزیمی غشایی است که در فرایند تولید ATP نقش دارد. ATP در سلول‌ها انرژی لازم برای فعالیت‌هایی مانند ساخت ترکیبات زیستی، انقباض ماهیچه‌ها، انتقال پیام‌های عصبی و بسیاری از واکنش‌های سلولی را فراهم می‌کند.[۱][۲][۳][۴]
پژوهش دربارهٔ ATP سنتاز
ATP سنتاز در غشای داخلی میتوکندری، غشای کلروپلاست‌ها و غشای برخی باکتری‌ها یافت می‌شود. این آنزیم از دو بخش اصلی تشکیل شده است: بخش غشایی یا Fo و بخش کاتالیزوری یا F1. جریان یون‌های هیدروژن از بخش غشایی موجب چرخش بخشی از ساختار آنزیم می‌شود و این حرکت چرخشی، تغییرات ساختاری لازم را در بخش کاتالیزوری ایجاد می‌کند.
پیش از پژوهش‌های واکر، پل بویر بر اساس داده‌های بیوشیمیایی مدلی برای توضیح تولید ATP پیشنهاد کرده بود. بر اساس این مدل، ATP سنتاز مانند یک ماشین مولکولی چرخشی عمل می‌کند. واکر و همکارانش با تعیین توالی زیرواحدهای پروتئینی و بررسی ساختار سه‌بعدی آنزیم، شواهد ساختاری لازم برای این مدل را فراهم کردند.
واکر در دههٔ ۱۹۸۰ تعیین توالی اسیدهای آمینهٔ زیرواحدهای ATP سنتاز را آغاز کرد. او در دههٔ ۱۹۹۰ با همکاری پژوهشگران حوزهٔ بلورشناسی پرتو ایکس، ساختار بخش F1 این آنزیم را بررسی کرد. ساختار به‌دست‌آمده نشان داد که زیرواحدهای آلفا و بتا در آرایشی حلقه‌مانند قرار گرفته‌اند و زیرواحد گاما مانند یک محور نامتقارن در میان آن‌ها قرار دارد. چرخش این محور موجب تغییر شکل متناوب زیرواحدهای بتا و در نتیجه، اتصال ADP و فسفات غیرآلی و تشکیل ATP می‌شود.
اهمیت کار واکر در این بود که سازوکار پیشنهادی بویر را از نظر ساختاری تأیید کرد. این پژوهش نشان داد که تبدیل انرژی در ATP سنتاز صرفاً یک واکنش شیمیایی ساده نیست، بلکه با حرکت مکانیکی و چرخش یک مجموعهٔ مولکولی نیز ارتباط دارد. به همین دلیل، ATP سنتاز یکی از نمونه‌های مهم «ماشین‌های مولکولی» در زیست‌شناسی به‌شمار می‌رود.[۵]
اهمیت علمی گروه واکر در پیوندزدن بیوشیمی، زیست‌شناسی ساختاری و فیزیک مولکولی است. پژوهش‌های او نشان داد که یک آنزیم زیستی می‌تواند با استفاده از اختلاف پتانسیل پروتونی، حرکت چرخشی ایجاد کند و این حرکت را به تولید انرژی شیمیایی قابل‌استفاده برای سلول تبدیل سازد.
این یافته‌ها درک دانشمندان از تولید انرژی در میتوکندری و دیگر سامانه‌های زیستی را تغییر داد. ATP سنتاز اکنون یکی از شناخته‌شده‌ترین نمونه‌های ماشین مولکولی در زیست‌شناسی است و مطالعهٔ آن در پژوهش‌های مرتبط با بیماری‌های میتوکندریایی، پیری، بیماری‌های عصبی و طراحی دارو نیز اهمیت دارد.
جایزهٔ نوبل شیمی
در ۱۵ اکتبر ۱۹۹۷، آکادمی سلطنتی علوم سوئد اعلام کرد که نیمی از جایزهٔ نوبل شیمی به‌طور مشترک به پل دی. بویر و جان واکر اعطا می‌شود. انگیزهٔ اعطای جایزه، پژوهش‌های آنان دربارهٔ سازوکار آنزیمی تولید ATP بود. نیمهٔ دیگر جایزه به ینس کریستیان اسکو برای کشف نخستین آنزیم انتقال‌دهندهٔ یون، یعنی سدیم-پتاسیم ATPase، اعطا شد.
واکر در ۸ دسامبر ۱۹۹۷ سخنرانی نوبل خود را با عنوان «تولید ATP از طریق کاتالیز چرخشی» ارائه کرد. او در این سخنرانی به ساختار ATP سنتاز، نقش زیرواحدهای مختلف و ارتباط میان جریان پروتون و چرخش مولکولی پرداخت.[۵]
فعالیت‌های بعدی و افتخارات
واکر در سال ۱۹۹۵ به عضویت انجمن سلطنتی بریتانیا درآمد. او در سال ۱۹۹۷ به عضویت کالج سیدنی ساسکس در کمبریج انتخاب شد و در سال ۱۹۹۹ به‌دلیل خدماتش به علم لقب شوالیه دریافت کرد.
او در سال ۱۹۹۸ به ریاست واحد تغذیهٔ انسانی دان شورای پژوهش پزشکی منصوب شد. این واحد در سال‌های بعد به واحد زیست‌شناسی میتوکندریایی تبدیل شد و واکر از سال ۲۰۱۳ به‌عنوان مدیر بازنشستهٔ آن فعالیت کرد.
از دیگر افتخارات او می‌توان به مدال کاپلی انجمن سلطنتی در سال ۲۰۱۲ اشاره کرد. این مدال به‌دلیل پژوهش‌های بنیادین او در زمینهٔ زیست‌انرژی‌شناسی و کشف سازوکار تولید ATP در میتوکندری به او اعطا شد.
پژوهش‌های گروه واکر پس از دریافت نوبل نیز ادامه یافت. این پژوهش‌ها به ساختار کامل‌تر ATP سنتاز میتوکندریایی، چگونگی تشکیل این آنزیم در میتوکندری و ارتباط آن با بیماری‌های انسانی مربوط بوده است. گروه او همچنین ساختار ATP سنتاز در باکتری‌های عامل سل را بررسی کرد تا امکان استفاده از این آنزیم به‌عنوان هدفی برای داروهای ضدسل ارزیابی شود.
حمایت از مقاومت ایران
در ژوئیهٔ ۲۰۲۲، نام «پروفسور سر جان ای. واکر» در فهرست امضاکنندگان بیانیه‌ای مشترک از برندگان جایزهٔ نوبل منتشر شد. این بیانیه در حمایت از گردهمایی «ایران آزاد ۲۰۲۲» و در اعتراض به وضعیت حقوق بشر در ایران صادر شده بود. متن بیانیه از آزادی، انتخابات آزاد، برابری جنسیتی و مذهبی و یک ایران غیراتمی حمایت می‌کرد و از طرح ده‌ماده‌ای مریم رجوی برای آیندهٔ ایران نام می‌برد.
در بخشی از این بیانیه او به همراه بیش از ۱۰۰ برنده جایزه نوبل که این نامه را امضا کرده‌اند، نگرانی عمیق خود را نسبت به وضعیت وخیم حقوق بشر در ایران اعلام کرده‌اند.
امضا کنندگان این بیانیه تأکید کرده‌اند که در سال ۲۰۲۴ بیش از ۱۰۰۰ نفر (از جمله ۳۴ زن) اعدام شده‌اند و رژیم همچنان با سرکوب شدید شهروندان، اقلیت‌ها و زندانیان سیاسی ادامه می‌دهد و ایران یکی از بالاترین نرخ‌های اعدام سرانه جهان را دارد.
هر یک از این برندگان جایزه نوبل، حمایت خود را از مطالبات مردم ایران برای برقراری جمهوری دموکراتیک (که در قیام ۱۴۰۱ و تحریم انتخابات نمایشی بیان شد) اعلام کرده‌اند.
آن‌ها با طرح ۱۰ماده‌ای مریم رجوی (برای دموکراسی، جدایی دین از دولت، برابری جنسیتی و ایران غیرانمی) همسو شده و آن را تأیید کرده‌اند، طرحی که پیش‌تر مورد حمایت بیش از ۴۰۰۰ نماینده پارلمان و ۱۳۰ رئیس‌جمهور سابق قرار گرفته بود.
این امضاکندگان همچنین خواستار پایان اعدام‌ها و سرکوب و حمایت از مقاومت دموکراتیک ایران برای دستیابی به صلح پایدار در منطقه شده است.
منابع
- ↑ ۱٫۰ ۱٫۱ Sir John Walker FMedSci FRS-the royal society
- ↑ ۲٫۰ ۲٫۱ ATP ShNTHESIS BY ROTARY CATALYSIS -nobel prize
- ↑ ۳٫۰ ۳٫۱ John Walker FRS, FMedSci-university of cambridge
- ↑ ۴٫۰ ۴٫۱ John E. Walker-nobel prize
- ↑ ۵٫۰ ۵٫۱ Press release- the nobel prizeوبگاه رسمی جایزهٔ نوبل، سخنرانی نوبل جان واکر، «تولید ATP از طریق کاتالیز چرخشی»:
- ↑ In Joint Letter to World Leaders, 80 Nobel Laureates Support Free and Democratic Iran-NCRI
- ↑ Joint Letter of the Nobel Laureates To the UN Secretary General July 2025-NCRI
- ↑ بیانیه مشترک ۴۲تن از برندگان جایزه نوبل در حمایت از کهکشان مقاومت ایران-سازمان مجاهدین
- ↑ Nobel Prize Laureates Pledge Support to the Free Iran World Summit 2022-iran freedom