Læsetid: 6 min.

Proteinernes mand

Linus Pauling var molekylstrukturers pioner og antioxidanternes ophavsmand
26. februar 2001

Portræt
Linus Pauling har 100-årsdag på onsdag den 28. februar 2001. Det ansete engelske tidsskrift New Scientist anbringer ham blandt de 20 mest fremstående videnskabsmænd nogensinde i klasse med enere som Einstein, Bohr, Freud, Newton og Galilei.
Her før sin 100-årsdag har Paulings opdagelse for 50 år siden af to strukturelementer i proteiner, alfahelixen og foldebladet, stadig stor betydning for forskning i prionprotein-fremkaldte sygdomme, blandt andet Creutzfeldt-Jakob hos mennesker og kogalskab.
Linus Pauling, der døde som 93-årig i 1994, var i flere henseender omstridt i sin levetid.
Han fik to Nobelpriser, én i kemi i 1954, og en Nobels fredspris i 1962 for sin kampagne i 1950’erne for atombombeprøvestop.
Pauling grundlagde også kendskabet til antioxidanter og var specielt interesseret i C-vitamin i de sidste 25 år af sit liv.

Strukturkemikeren
I 1939 offentligjorde Pauling lærebogen The Nature of The Chemical Bond, som revolutionerede den kemiske tankegang på det tidspunkt, bogen udkom.
Bogen var baseret på den opfattelse, at man kunne beskrive og opfatte molekyler i tre dimensioner og bruge rationel tankegang i beskrivelsen af kemiske bindinger, ligesom man gjorde det i atomkernefysikken, hvor man anvendte kvantemekaniske principper til beskrivelse af atomerne.
Han fik Nobelprisen i kemi i 1954 for sit generelle bidrag til den strukturelle kemi. Det var første gang, at Nobelkommiteen gav prisen til en person for hans generelle indsats i et fagområde snarere end for en specifik enkeltstående, epokegørende videnskabelig opdagelse.

Proteiner og sygdom
Paulings indsats for proteinforskningen er baseret på hans teorier om, at man kan lære om forståelsen af proteiners og andre biomolekylers funktion alene ved at studere deres struktur, dvs. deres rumlige arkitektur. Han var den første forsker, der påviste en arvelig sygdom, der kan henføres til en enkelt strukturændring i et proteinmolekyle.
Ændringen er i hæmoglobin, det rødfarvede protein i blodet, som transporterer ilt fra lungerne ud til vævene.
I 1946 opdagede Pauling, at en variant af dette molekyle fandtes hos seglcelleanæmi-patienter og var årsagen til denne arvelige sygdom, som har stor udbredelse blandt sorte i Afrika.
En enkelt punktmutation i hæmoglobin medfører, at dette molekyle får en anden rumlig arkitektur og medfører, at de røde blodlegemer bliver deformerede, det vil sige seglcelleformede.
Seglcelleanæmi er nøje kontrolleret af arvemassen og må rubriceres som en entydig arvelig sygdom. Den findes med særlig høj hyppighed i Afrika, fordi den medfører delvis modstandskraft over for tropesygdommen malaria. Patienter med seglcelleanæmi har ændrede røde blodlegemer, som malariaparasitten har vanskeligt ved at trænge ind i.
Af samme årsag lever en malariasmittet seglcelleanæmi-patient længere end en normal person, der er smittet med malaria.

Kogalskab og CJD
Det har også vist sig at den tilgrundliggende mekanisme for prionfremkaldte sygdomme – som kogalskab og Creutzfeldt-Jakob – må gå tilbage til Linus Paulings opdagelser om proteinstruktur for 50 år siden.
Det proteinmolekyle, som prionet er, kan nemlig findes i to forskellige strukturelle former, hvoraf den ene indeholder mange såkaldte alfahelixer (det sunde molekyle), mens den syge form indeholder mange såkaldte foldeblade.
Når man taler om prioner, kan et skift mellem en normal og unormal rumlig arkitektur i det samme proteinmolekyle afgøre, om man er syg eller rask.
Stanley Prusiner fik i 1997 Nobelprisen i medicin, fordi han viste, at det er det syge prionprotein, der er den smitsomme komponent, der overføres ved TSE (Transmissible Spongiform Encephalopathies), en af de prionfremkaldte sygdomme.
Kendskabet til de prionfremkaldte sygdomme har betydet et paradigmeskift i forståelsen af de molekylære mekanismer bag proteinmolekylers arkitekturs betydning for sundhed/sygdom og vil måske indvarsle en ny æra i proteinforskningen, idet der er forsøg, der viser, at man i reagensglasset kan omdanne det normale prion (med mange alfahelixer) til det unormale (med mange foldeblade) ved hjælp af en ukendt molekylær mekanisme.
Gennem prionforskningen har Paulings opdagelse for 50 år siden af alfahelix/foldeblads-strukturerene i proteiner således fået fornyet betydning ved at spørge, hvorledes en arkitektonisk omlejring i det normale prionmolekyle kan føre til BSE og til en degenerering af nervesystemet.

Fredsarbejdet
I 1950’erne og begyndelsen af 1960’erne viede Pauling halvdelen af sin tid til sit fredsarbejde og antiatomvåbenkampagner sammen med sin kone Ava Helen Pauling.
De rejste rundt og forelæste i USA i denne periode, da Pauling var blevet overbevist om, at radioaktiv stråling var farlig for arvemassen – selv i små mængder – og han talte utrætteligt for et stop af atomprøvesprængninger.
Den tids politiske klima var præget af den kolde krig og McCarthyisme i USA. Han blev udsat for massiv kritik for sin antikrigskampagne fra offentligheden og sine kolleger, og han fik i en periode inddraget sit pas. F.eks. fik han først pas til sin rejse til Stockholm, to uger før han officielt skulle modtage Nobelprisen i kemi i 1954.
Hans mod og vedholdenhed i fredsarbejdet blev belønnet med Nobels fredspris i 1962.
Han delte fredsprisen med sin kone Ava Helen, og han udtalte senere, at han, af sine to Nobelpriser, påskønnede fredsprisen mest, fordi den havde gjort hans fredsarbejde mere respektabelt.

Vitamin C
Midt i 1960’erne blev Pauling interesseret i vitaminer og et begreb han kaldte ortomolekylær medicinsk behandling. Han definerer selv begrebet på følgende måde: »Det er bedre at behandle lidelser ved hjælp af stoffer, der normalt forekommer i kroppen, end at ty til kraftigt virkende syntetiske lægemidler, der i reglen producerer kraftige bivirkninger.
Ved ortomolekylær medicinsk behandling forstår jeg indgivelser af kemiske forbindelser med lav giftighed, for eksempel vitamin C og andre vitaminer, som findes i kroppen under normale omstændigheder, og som er nødvendige for et godt helbred.«
Undertegnede var på studieophold hos en af Paulings elever Alexander Rich på Institut for Biomolekylær Struktur på MIT i 1970, hvor Rich en morgen modtog et eksemplar med posten fra sin forhenværende vejleder af bogen Vitamin C and

The Common Cold.
Bogen blev modtaget med stor interesse, men faldt ikke i god jord i lægekredse på det tidspunkt. Kemikeren Pauling havde vovet sig ind på et kontroversielt område, selvom han med bogen havde skrevet en bestseller. Den Amerikanske Lægeforening var ikke begejstret.
Pauling blev dog ved med sit arbejde på vitamin C, vitamin E og andre antioxidanter. Hans grundidé var, at både immunsystemets sundhed og dannelse af nødvendigt bindevæv krævede ekstra C-vi-tamin. Senere koncentrerede han sig om hjernens biokemi for at behandle psykiske sygdomme, og han forsøgte sig også med forkølelse, influenza, aids og kræft. Han blev stædigt ved selv at spise daglige høje doser af vitamin C og var i slutningen af sit liv oppe på daglige doser på næsten 20 gram.

Grundforsker
Som lærer var Pauling inspireret, inspirerende og humoristisk.
Han mente, at de grundlæggende teorier i kemi og molekylstruktur kunne formidles til enhver, der var interesseret, og at de grundlæggende begreber ikke var sværere at forstå, end at jorden er rund.
Endvidere mente han, at ethvert menneske burde have en vis videnskabelig indsigt for at kunne forstå det moderne samfund og den verden, der omgiver os.
Paulings forskning er et skoleeksempel på, at grundforskning kan betale sig for et samfund, selvom der ikke umiddelbart synes at være et praktisk afkast af resultaterne, som det er muligt at udnytte kommercielt.
Selvom han var uddannet som kemiker, var hans forskning i udpræget grad tvær-disciplinær, således at den har fået stor medicinsk betydning uden måske egentlig at ville have det fra starten. Han havde selv en stor viden i kemi, fysik og matematik og kunne så kombinere disse discipliner således, at han med sin intuition kunne komme med et kvalificeret gæt på en løsning af et problem, måske først flere år efter at han havde formuleret problemstillingen. Det er naturligvis kun få forskere beskåret at opnå de samme store resultater og anderkendelse i deres arbejde som Linus Pauling.
Han var et geni og et visionært menneske, havde heldet med sig og, ikke mindst, så havde han sit virke i det 20. århundrede, hvor de biologiske/kemiske problemstillinger måske var mere jomfruelige end de er det i dag.

*En længere version af
artiklen kan findes i BioZoom, vol. 4, no. 1, 2001 på www.biokemi.org

*Vagn Leick er lektor dr. phil. ved Institut for Medicinsk
Biokemi og Genetik, Panuminstituttet, KU.

FAKTA
*Linus Pauling blev født den 28. februar 1901 i Portland, Oregon. Han blev uddannet som kemiingeniør på Oregon State Agricultural College i 1922 og fik i 1925 sin Ph.D. i fysisk kemi ved California Institute of Technology i Pasadena. Som postdoc tog han til Europa og arbejdede blandt andre hos Arnold Sommerfeld i München, Niels Bohr i København og Sir William Henry Bragg i London. Pauling vendte tilbage til Caltech i 1927 og blev professor samme sted i 1931. Linus Pauling døde den 19. august 1994 i Californien.

Følg disse emner på mail

Vores abonnenter kalder os kritisk,
seriøs og troværdig.

Få ubegrænset adgang med et digitalt abonnement.
Prøv en måned gratis.

Prøv nu

Er du abonnent? Log ind her