Hartmut Michel werd op 18 juli 1948 geboren in Ludwigsburg, Duitsland. Hij is een biochemicus die ons begrip heeft veranderd van hoe het leven energie vastlegt. In 1988 deelde hij de Nobelprijs voor de Scheikunde met Johann Deisenhofer en Robert Huber. Hun werk onthulde de atomaire structuur van eiwitten die essentieel zijn voor fotosynthese.
Michel promoveerde in 1977 aan de Universiteit van Würzburg. In 1979 werkte hij bij het Max Planck Instituut voor Biochemie in Martinsried, West-Duitsland. Hier vond het bekroonde onderzoek plaats. Later, in 1987, verhuisde hij naar Frankfurt am Main. Daar werd hij hoofd van de afdeling Moleculaire Membraanbiologie van het Max Planck Instituut voor Biofysica.
De doorbraak begon met voorbereidend werk dat tussen 1978 en 1982 werd uitgevoerd. Deze vroege fase maakte de weg vrij voor de gezamenlijke inspanningen van de drie wetenschappers. Hun doel was specifiek en moeilijk. Ze probeerden de driedimensionale structuur van een complex met vier eiwitten te bepalen. Dit complex staat bekend als het fotosynthetische reactiecentrum. Het speelt een cruciale rol in het fotosyntheseproces van bepaalde bacteriën.
De hindernis was enorm. Membraangebonden eiwitten zijn notoir moeilijk te hanteren. Ze vormen niet gemakkelijk kristallen. Michel heeft dit opgelost. Hij bereikte wat voorheen voor onmogelijk werd gehouden. Hij kristalliseerde het membraangebonden eiwitcomplex tot een zuivere kristallijne vorm.
“Michel voerde de tot nu toe onmogelijke prestatie uit: het kristalliseren van het membraangebonden eiwitcomplex.”
Deze zuiverheid was de sleutel. Zodra de kristallen waren gevormd, kon het team röntgendiffractietechnieken gebruiken. Hierdoor konden ze de structuur van het eiwit atoom voor atoom bepalen. Zonder die eerste kristallisatiestap zou de gedetailleerde kaart nooit tot stand zijn gekomen. De ontdekking deed meer dan alleen een leemte in de biologie uit het leerboek opvullen. Het liet precies zien hoe de natuur licht op moleculair niveau omzet in chemische energie.
De rol van Michel was fundamenteel. Hij zorgde voor het materiaal. De anderen hielpen bij het interpreteren van de diffractiepatronen. Samen ontsloten ze de mechanismen van een proces dat een groot deel van het leven op aarde in stand houdt. Het blijft een mijlpaal in de structurele biologie. Het vermogen om deze eiwitten met zo’n hoge resolutie te zien opende deuren naar het begrijpen van andere membraansystemen. Het heeft nog steeds invloed op de manier waarop wetenschappers tegenwoordig eiwitkristallografie benaderen.
Waarom duurde het zo lang voordat dit duidelijk werd? Omdat membranen rommelig zijn. Ze zijn vloeibaar en onstabiel. Het is moeilijk om ze te isoleren zonder hun vorm te verstoren. Michels volharding maakte van een chaotisch mengsel een geordend rooster. Door die volgorde konden de röntgenstralen zich op voorspelbare manieren verspreiden. Uit die verstrooiing kwamen de atomen tevoorschijn.
Het werk van het Max Planck Instituut is een bewijs van technische precisie. Het was niet alleen theoretisch. Het vereiste praktische beheersing van moeilijke chemie. De resultaten worden nog steeds aangehaald in onderzoeken naar energieconversie. Het fotosynthetische reactiecentrum blijft een modelsysteem. Het helpt onderzoekers betere zonnecellen te ontwerpen. Het biedt aanwijzingen voor kunstmatige fotosynthese.
Het verhaal van Michel is er een van stille vastberadenheid. Hij zocht niet de schijnwerpers. Hij concentreerde zich op het kristal. De Nobelprijs volgde de wetenschap. De wetenschap blijft van belang. We vertrouwen nog steeds op deze mechanismen. We kijken nog steeds naar hen voor oplossingen. De atomen zijn er. Wachten om gelezen te worden.
