ג'ואן סטאבי

ג'ואן סטאבי (באנגלית: JoAnne Stubbe; 11 ביוני 1946, שמפיין) היא כימאית אמריקאית הידועה ביותר עבור גילויה על תפקיד אנזימי ה-RNR בשכפול ותיקון DNA באמצעות רדיקלים חופשיים, עבורם זכתה במדליה הלאומית למדע בשנת 2008 ובמדליית פריסטלי בשנת 2020. סטאבי זכתה במגוון פרסים על גילויה הרבים בתחום הכימיה והביוכימיה. סטאבי פרשה בשנת 2017 לאחר 30 שנים באוניברסיטת MIT, שבה הייתה האישה הראשונה שקיבלה קביעות במחלקת הכימיה. ג'ואן סטאבי נולדה בשנת 1946 באורבנה-שמפיין, אילינוי, ארצות הברית. הוריה עסקו בהוראה. לאחר שנתיים, עברה לווסטר, מסצ'וסטס. בילדותה, התעניינה בטבע, בחיות ובצמחים. היא נהגה לדוג דגים עם סבה ולבלות איתו ביערות. עד שהגיעה לתיכון לא התעניינה במדע כלל. כשהגיעה לתיכון, החלה סטאבי להתעניין במדע לראשונה בעקבות השתתפות במעבדת מחקר כימיה אורגנית פיזיקלית בראשות אדוארד טרכטנברג מאוניברסיטת קלארק (אנ'). לאחר מכן, בשנת 1968, סיימה תואר ראשון בכימיה באוניברסיטת פנסילבניה. ב-1971 קיבלה דוקטורט בכימיה אורגנית בהנחייתו של פרופסור ג'ורג קניון באוניברסיטת קליפורניה בברקלי. במהלך לימודיה האקדמיים שקלה מספר פעמים לפרוש מלימודי הכימיה לטובת קריירה בטניס, מכיוון שפחדה מתנאי הבטיחות הרופפים במעבדות דאז. ג'ואן סטאבי הצליחה להסביר את מנגנוני הפעולה של כמה מהאנזימים המורכבים ביותר בטבע, ולרשום תהליכי תגובה כימיים מפורטים עבורם. בנוסף, היא הייתה חלוצה בתחום הביוכימיה בזכות מחקרים שביצעה על האנזימים פירובט קינאז (אנ') ואנולאז הפועלים בתהליך הגליקוליזה, ובשימוש בספקטרומטר לחקירת תגובות אנזימטיות. סטאבי הקדישה את רוב הקריירה שלה להבנת השימוש ברדיקלים חופשיים בתהליכים אנזימטיים ביולוגיים. היא התמקדה בחקר המכניזם מאחורי אנזימי RNR (ribonucleotide reductases) ובאופן השימוש שלהם ברדיקלים חופשיים. אנזימי RNR, המופיעים בכל האורגניזמים, מזרזים את ההמרה של ריבונוקלאוטידים (אנ') (אבני הבניין של ה-RNA) לדהאוקסינוקלאוטידים (אבני הבניין של ה-DNA). הם ממלאים תפקיד מרכזי במטבוליזם של חומצות גרעין (RNA ו-DNA), ושולטים במאגרי הדיאוקסינוקלאוטידים לצורך שכפול ותיקון DNA. סטאבי בחרה לחקור את אנזימי ה-RNR בשל ייחודם: אנזים אחד מייצר ארבע אבני בניין באמצעות הכימיה של רדיקלים חופשיים. לכן, שליטה בריאקציות עם אותם אנזימים קריטית כדי שלא ייווצרו מוטציות לא רצויות. האנזימים מסירים את קבוצת ההידרוקסיל מפחמן 2′ על טבעת הסוכר של הריבונוקלאוטיד, וכך יוצרים דיאוקסינוקלאוטיד. סטאבי ועמיתיה גילו את מנגנון הפעולה של אנזימי ה-RNR והצליחו לרשום אותו בפירוט לאורכו. המפתח להתרחשות התהליך הוא רדיקל טירוסיל באנזים ה-RNR. כחלק מתהליך הזירוז, מתרחשת סדרת תהליכים שבמהלכה עובר אלקטרון ערכיות מרדיקל טירוסיל לצורך יצירת רדיקל תיל (thiyl radical) באתר הפעיל של האנזים. תהליך זה גורם בסופו של דבר להשתחררות קבוצת ההידרוקסיל מהריבונוקלאוטיד ובשל כך להפיכתו לדיאוקסינוקלאוטיד. בנוסף, סטאבי חקרה את המכניזם של התרופה הקלינית, בלאומיצין, שנמצאת בשימוש לטיפול בסרטן. בשיתוף עם ג'ון קוזריך (John Kozarich), הצליחה לגלות את מנגנון הפעולה של התרופה ולמעשה כיצד היא שוברת גדילי DNA בתא הסרטני, מה שגורם למוות תאי. סטאבי חקרה גם את החומר PHB (polyhydroxybutyrate), פולימר מתכלה שניתן לסנתז על ידי חיידקים בתנאים מסוימים, ולהמירו לפלסטיק. בנוסף על כך, חקרה אנזימי תיקון DNA ו-mechanism-based inhibitors. ג'ואן סטאבי זכתה בפרסים על גילויה בתחום הביוכימיה: האקדמיה האמריקאית לאומנויות ולמדעים, עמיתה, שנת 1991 האקדמיה הלאומית למדעים, עמיתה, שנת 1992 המדליה הלאומית למדע, הקרן הלאומית למדע, שנת 2008 פרס וולש בכימיה, שנת 2010 האקדמיה הלאומית למדעים, פרס למדעי הכימיה, שנת 2010 האגודה האמריקאית לקידום המדע, עמיתה, שנת 2014 פרס פרל מייסטר גרינגרד, אוניברסיטת רוקפלר, שנת 2017 מדליית פריסטלי, האגודה האמריקנית לכימיה, שנת 2020 מדיה וקבצים בנושא ג'ואן סטאבי בוויקישיתוף אתר הבית של ג'ואן סטאבי, MIT ראיון עם ג'ואן סטאבי, Women in Chemistry ראיון עם ג'ואן סטאבי, Infinite History Project פרס גרינגרד לג'ואן סטאבי, אוניברסיטת רוקפלר הרצאה של ג'ואן סטאבי, MIT JoAnne Stubbe, National Medal of Science, Chemistry, 2008, nationalmedals.org Celia Henry Arnaud, 2020 Priestley Medalist JoAnne Stubbe digs deep into the details of enzymes, https://cen.acs.org/ A Conversation with JoAnne Stubbe, https://biology.mit.edu/ JoAnne Stubbe's MIT homepage, https://biology.mit.edu/ JoAnne Stubbe's visiting scholar webpage at Harvard University, https://chemistry.harvard.edu/ Infinite History Project: JoAnne Stubbe, https://biology.mit.edu/ JoAnne Stubbe's Bio, https://www.chem.purdue.edu/