Edwin G. Krebs kimdir?

Edwin G. Krebs kimdir, sorusunun cevabını özellikle hücre biyolojisi ile ilgilenen okurlar için araştırdık.

Hücre biyolojisinin en temel sorularından birine yanıt veren, protein fosforilasyonunun keşfinde Edmond H. Fischer ile birlikte çalışan Nobel Ödüllü bir biyokimyagerdir. Krebs, hücrelerin içindeki görünmez iletişim ağını çözen, bir enzimin üzerine eklenen küçük bir fosfat grubunun dev bir biyolojik yanıtı nasıl başlattığını gösteren bilim insanıdır. Onun çalışmaları olmasaydı, bugün hücrelerin nasıl karar verdiğini, nasıl hatırladığını ve nasıl öğrendiğini anlamamız mümkün olmazdı.

Edwin G. Krebs Biyografisi

Edwin G. Krebs, Amerikalı bir biyokimyagerdir ve tıp tarihinin en önemli keşiflerinden birine imza atmıştır. Onun adı, özellikle Edmond H. Fischer ile birlikte keşfettiği “tersinir protein fosforilasyonu” mekanizmasıyla anılır. Bu keşif, 1992 yılında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’ne layık görülmüştür. Krebs’in bilime en büyük katkısı, hücrelerin dışarıdan gelen sinyalleri nasıl algıladığını ve bu sinyalleri hücre içinde nasıl ilettiğini açıklayan mekanizmaları ortaya çıkarmasıdır. Onun çalışmaları, modern moleküler biyolojinin temel taşlarından biri olan sinyal iletimi alanının doğmasına yol açmıştır.

Edwin G. Krebs Çocukluk Yılları

Edwin Gerhard Krebs, 6 Haziran 1918 tarihinde ABD’nin Iowa eyaletindeki Lansing şehrinde dünyaya geldi. Babası William Carl Krebs, Presbiteryen bir papazdı, annesi ise Louise Stegeman Krebs’ti. Ailesi, ona küçük yaşlardan itibaren disiplinli bir eğitim vermişti. Babasının mesleği nedeniyle aile sık sık taşınıyordu. Bu durum, genç Edwin’in farklı kültürlerle ve farklı insanlarla erken yaşta tanışmasını sağladı. Lise yıllarında bilime olan ilgisi netleşmeye başladı. Özellikle kimya ve biyoloji derslerinde gösterdiği başarı, öğretmenlerinin dikkatini çekti. Küçük yaşlardan itibaren doğadaki olayların nedenlerini sorgulayan bir çocuktu. Bir keresinde ailesine, “Yağmur neden yağar?” sorusunu o kadar çok sormuştu ki babası ona bir hava durumu kitabı almıştı. Bu merak, onun bilimsel kariyerinin temelini oluşturacaktı.

Edwin G. Krebs Eğitimi

Krebs’in eğitim hayatı, onun disiplinli ve kararlı kişiliğini yansıtır. Lise eğitimini Urbana, Illinois’de tamamladıktan sonra, 1936 yılında Urbana-Champaign’deki Illinois Üniversitesi’ne kaydoldu. Burada kimya alanında lisans eğitimi aldı. Ancak onun asıl tutkusu, canlıların kimyasını anlamaktı. Bu nedenle lisans eğitiminden sonra tıp okumaya karar verdi. 1940 yılında Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi’ne (St. Louis) kabul edildi. Tıp eğitimi sırasında, özellikle farmakoloji ve biyokimya derslerine büyük ilgi duydu. 1943 yılında tıp doktoru unvanını aldı. Ancak mezuniyetinin hemen ardından, dünya savaşın tam ortasındaydı. Krebs, ABD Donanması’nda görev yaptı. Savaştan sonra bilimsel araştırmalara geri döndü ve kendini tamamen biyokimyaya adadı.

Krebs’in kariyeri, birkaç önemli durakla şekillendi. İşte onun çalıştığı başlıca kurumlar:

• Washington Üniversitesi (St. Louis):Tıp fakültesinden mezun olduktan sonra aynı üniversitede bir süre araştırmacı olarak çalıştı.
• Washington Üniversitesi (Seattle):1948 yılında Seattle’daki Washington Üniversitesi’ne geçti. İşte burada, Edmond H. Fischer ile tanıştı ve hayatının en önemli çalışmalarını yaptı. 1968 yılında biyokimya profesörü oldu.
• California Üniversitesi, Davis:1977 yılında Washington Üniversitesi’nden ayrılarak California Üniversitesi, Davis Kampüsü’ne geçti. Burada farmakoloji bölümünde çalıştı ve 1990 yılında emekli olana kadar bu kurumda kaldı.

Emekli olduktan sonra da araştırmalarına devam eden Krebs, ölümüne kadar bilim dünyasının aktif bir üyesi olarak kaldı.

Edwin G. Krebs ve Edmond H. Fischer’in hikayesi, bilim dünyasının en verimli ve uzun soluklu iş birliklerinden biridir. İkili, 1953 yılında Seattle’daki Washington Üniversitesi’nde tanıştı. Fischer, daha önce Cenevre’den gelmişti ve biyokimya bölümünde çalışıyordu. Krebs ise aynı bölüme yeni katılmıştı. İkisinin de ortak bir ilgisi vardı: enzimler. Özellikle glikojen metabolizması, ikisinin de kafasını kurcalıyordu. Birlikte çalışmaya karar verdiler. İlk başlarda birbirlerini pek tanımıyorlardı. Zamanla, sadece iyi birer iş arkadaşı değil, aynı zamanda yakın dost oldular. Her sabah birlikte kahve içer, deney sonuçlarını tartışır, bazen de saatlerce bilim dışı konularda sohbet ederlerdi. Bu dostluk, onların bilimsel başarısının da temelini oluşturdu. Birlikte yayınladıkları makaleler, biyokimya literatürünün klasikleri arasına girdi.

Protein kinaz nedir ve Edwin G. Krebs bu alanda ne keşfetmiştir?

Protein kinaz, bir proteine fosfat grubu ekleyen enzimdir. Krebs ve Fischer’in en büyük keşfi, glikojen fosforilazı aktive eden mekanizmanın aslında bir enzim zinciri olduğunu göstermekti. Şöyle düşünelim: Bir kas hücresine “kasıl” sinyali geldiğinde, bu sinyalin enerjiye ihtiyacı vardır. Enerji ise glikozdan gelir. Glikojen fosforilaz, depolanmış glikojeni glikoza çevirir. Ancak bu enzimin aktif hale gelmesi için bir dizi olayın gerçekleşmesi gerekir. Krebs ve Fischer, bu olaylar zincirinde ilk kez bir protein kinaz tanımladılar. Bu enzim, başka bir enzime fosfat ekleyerek onu aktive ediyor, o da başka bir enzime fosfat ekleyerek zinciri devam ettiriyordu. Bugün bu mekanizmaya “kinaz kaskadı” adı verilmektedir. Krebs’in keşfi, hücrelerin bir sinyali nasıl milyonlarca kat büyüterek güçlü bir yanıta dönüştürdüğünü açıklıyordu.

Edwin G. Krebs hangi ödülleri kazandı ve Nobel’e nasıl ulaştı?

Krebs’in kariyeri boyunca kazandığı ödüller, onun bilime olan katkısının ne kadar büyük olduğunu gösterir:

• Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü (1992):Edmond H. Fischer ile birlikte, tersinir protein fosforilasyonunun keşfi için.
• Lasker Temel Tıbbi Araştırma Ödülü (1989):Tıp dünyasının en prestijli ödüllerinden biridir.
• ABD Ulusal Bilim Madalyası (1990):ABD’nin bilime verdiği en yüksek onur.
• Gairdner Vakfı Uluslararası Ödülü (1987):Tıp alanındaki üstün başarıları takdir eder.
• General Motors Kanser Araştırma Vakfı Ödülü (1988):Kanser araştırmalarına yaptığı katkılar için.

Nobel Ödülü’nü kazandığında 74 yaşındaydı. Ödül töreninde yaptığı konuşmada, “Bilim, bir anlamda bir dedektiflik işidir,” dedi. “Elimizdeki ipuçlarıyla doğru hikayeyi bulmaya çalışırsınız. Biz de doğru hikayeyi bulduk.”

Tersinir protein fosforilasyonu nedir?

Tersinir protein fosforilasyonu, hücrelerin moleküler anahtar sistemidir. Bir proteine fosfat eklenmesi (fosforilasyon) o proteinin şeklini ve işlevini değiştirir. Fosfat çıkarıldığında (defosforilasyon) protein eski haline döner. Bu mekanizma sayesinde hücreler, çevrelerindeki değişikliklere anında tepki verebilir. Krebs ve Fischer’in bu keşfi, tıp dünyasında devrim yaratmıştır. İşte bu keşfin tıbba sağladığı bazı katkılar:

• Kanser tedavisi:Bugün kullanılan birçok akıllı ilaç (hedefe yönelik tedaviler), kanser hücrelerinin anormal fosforilasyon mekanizmalarını hedef alır. Örneğin, Gleevec adlı ilaç, kronik miyeloid lösemide anormal şekilde aktif olan bir kinazı bloke eder.
• Diyabet tedavisi:İnsülin sinyal yolu, fosforilasyon mekanizmaları üzerine kuruludur. Diyabet ilaçlarının bir kısmı, bu yolları düzenleyerek çalışır.
• Enflamatuvar hastalıklar:Romatoid artrit gibi hastalıklarda kullanılan ilaçların bir kısmı, inflamasyon sinyallerini ileten kinazları hedef alır.

Krebs, sadece büyük bir araştırmacı değil, aynı zamanda olağanüstü bir öğretmendi. Onun laboratuvarında yetişen birçok genç bilim insanı, bugün dünyanın dört bir yanında önemli araştırmalar yapmaktadır. Krebs, öğrencilerine her zaman sabırlı ve anlayışlıydı. Bir deneyin başarısız olması durumunda asla bağırmaz veya öğrencisini suçlamazdı. Bunun yerine, “Ne öğrendik?” diye sorardı. Ona göre başarısız bir deney, başarılı bir deney kadar değerliydi çünkü size neyin işe yaramadığını gösterirdi. Laboratuvar toplantılarında en genç araştırmacının bile fikrine saygı duyar, onu ciddiye alırdı. Bir keresinde bir öğrencisine şöyle demişti: “Bilimde yaşın önemi yoktur. Önemli olan sorduğun sorulardır.” Onun bu yaklaşımı, öğrencilerine özgüven kazandırmış ve onları bağımsız düşünen bilim insanları olarak yetiştirmiştir.

Edwin G. Krebs Ölümü

Edwin G. Krebs, 21 Aralık 2009 tarihinde, 91 yaşında Seattle’daki evinde hayata gözlerini yumdu. Ölümüne kadar bilimle iç içe yaşadı. Yaşamının son yıllarında, genç bilim insanlarına danışmanlık yapmaya devam etti. Onun adını taşıyan “Edwin G. Krebs Anma Konferansı”, her yıl Washington Üniversitesi’nde düzenlenmektedir. Ayrıca California Üniversitesi, Davis Kampüsü’nde onun adına bir araştırma fonu bulunmaktadır. Krebs’in mirası, yalnızca bilimsel keşiflerden ibaret değildir. O, aynı zamanda nasıl iyi bir bilim insanı, iyi bir öğretmen ve iyi bir insan olunacağını göstermiştir. Onun hayatı, bilimin sadece büyük bütçelerle değil, aynı zamanda merakla, disiplinle ve dostlukla yapıldığını kanıtlamıştır.

Edwin G. Krebs’in keşfi bugün nasıl kullanılmaktadır?

Krebs ve Fischer’in 1950’lerde başladıkları çalışmalar, bugün modern tıbbın ayrılmaz bir parçası haline gelmiştir. İşte bu keşfin günümüzdeki bazı uygulama alanları:

• Kanser tedavisinde kinaz inhibitörleri:Bugün FDA onaylı 80’den fazla kinaz inhibitörü ilaç bulunmaktadır. Bu ilaçlar, çeşitli kanser türlerinin tedavisinde kullanılmaktadır.
• Nörodejeneratif hastalıklar:Alzheimer ve Parkinson hastalıklarında, anormal fosforilasyon mekanizmalarının rolü araştırılmaktadır. Bu alandaki çalışmalar, yeni tedavi hedefleri sunmaktadır.
• Bağışıklık sistemi düzenleyicileri:Otoimmün hastalıklarda, bağışıklık hücrelerinin sinyal iletim yollarını hedef alan ilaçlar kullanılmaktadır.
• Diyabet tedavisi:Tip 2 diyabet tedavisinde kullanılan metformin gibi ilaçların etki mekanizmalarında fosforilasyon yolları önemli rol oynamaktadır.

Edwin G. Krebs ve Edmond H. Fischer arasındaki iş birliği

Krebs ve Fischer arasındaki iş birliği, bilim dünyasında nadir görülen bir örnektir. İkili, tam 40 yıl boyunca birlikte çalışmış ve bu süre zarfında aralarında hiçbir rekabet yaşanmamıştır. Nobel Ödülü’nü kazandıklarında, ödülü eşit olarak paylaşmışlar ve birbirlerinin katkılarını her fırsatta vurgulamışlardır. Bir röportajında Fischer, “Edwin olmasaydı, bu keşfi asla yapamazdım,” demişti. Krebs de Fischer için aynı şeyi söylemişti. Bu ikili, bilimin aslında yalnız yapılan bir iş olmadığını, güven ve saygıya dayalı iş birliklerinin en büyük başarıları getirdiğini göstermiştir. Onların hikayesi, bugün hala genç bilim insanlarına ilham vermektedir.

Kaynakça

• Nobel Vakfı. (1992). Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü 1992 – Edwin G. Krebs. org.
• Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi. (2009). Edwin G. Krebs (1918-2009) Anma Sayfası. UW Medicine.
• Lasker Vakfı. (1989). 1989 Lasker Temel Tıbbi Araştırma Ödülü. org.
• ABD Ulusal Bilim Madalyası. (1990). Edwin G. Krebs Profili. National Science Foundation.
• Krebs, E.G. & Fischer, E.H. (1956). “The Phosphorylase b to a Converting Enzyme of Rabbit Skeletal Muscle.” Biochimica et Biophysica Acta, 20(1), 150-157.
• Gairdner Vakfı. (1987). Edwin G. Krebs – Gairdner Ödülü. org.
• California Üniversitesi, Davis. (2009). Edwin G. Krebs Anma Sayfası. UC Davis.
• American Society for Biochemistry and Molecular Biology. (2010). In Memoriam: Edwin G. Krebs. ASBMB Today.