„Az anyaság új lendületet adott a kutatásaimhoz”

Kisgyermeket nevelő kutatónőként a tudományos doktori fokozat megszerzéséhez nyert el akadémiai ösztöndíjat a VBK éppen ma 40 éves munkatársa.

„Édesanyaként és tudományos szakemberként életem két fontos szerepében kell egyszerre helytállnom, ami számtalanszor jelent szellemi és fizikai kihívást, állandó egyensúlykeresést a hivatásom és a magánélet között” – vallotta Oláh Julianna, a BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar (VBK) Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszékének adjunktusa, aki a Műegyetemről egyetlenként részesült a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) új, a kisgyermekes kutatók számára biztosított támogatásában. A fiatal biomérnök a fehérjék, átmeneti fémek és fémtartalmú enzimek modellezésével, e vegyületek reakcióinak és a belőlük származtatható katalizátorok megértésével foglalkozik.

„Az élőlények esetében kiemelt szerepet töltenek be a fémtartalmú enzimek, ilyen az oxigén megkötéséért és szállításáért felelős hemoglobin és a mioglobin vagy a citokróm P450 enzim, amely az emberi testbe jutó gyógyszerek nagy részének lebontásáért felel és segíti a szervezet védekezését” – osztott meg néhány élettani példát kutatási területe fontosságának hangsúlyozására Oláh Julianna. Az akadémiai ösztöndíjas szakember olyan hatásokat tanulmányoz, amelyek lehetővé teszik az enzimek vagy a belőlük származtatható katalizátorok működését. Mindehhez elméleti kémiai módszereket alkalmaz, számítógépek segítségével modellezi a vizsgált anyagot felépítő molekulák szerkezetét, energiáját és az atomjai közötti kölcsönhatásokat, felhasználva a munkához biomérnöki, matematikai, fizikai és informatikai tudását. A BME tudományos munkatársa alapkutatásokat végez, ám következtetéseit várhatóan a gyógyszeripari gyakorlatban alkalmazzák majd. „A citokróm P450 enzim felépítésének és működésének megértésével a jövőben újfajta, hatékonyabb és a szervezet méregtelenítő képességét kevésbé megterhelő gyógyszerek létrehozására nyílik lehetőség” – fejtette ki a VBK adjunktusa.

A mioglobin térszerkezete. A mioglobin egy viszonylag kicsi fehérje, legfontosabb feladata az oxigén ideiglenes tárolása a gerincesekben, így az emberben is. Az ábrán vastagabb hengerekkel kiemelve látható a hemcsoport, amely a központi vasionjával (rózsaszín gömb) képes az oxigén molekulákat megkötni. A zöld színnel jelölt hisztidin oldallánc szabályozza az oxigén molekulák vándorlását a fehérje aktívhelye és az oldószer között. Lila színnel látható a fehérje gerince, amely 8 a-hélixből és az ezeket összekötő hurkokból áll. Az egyes oldalláncokat vonalak jelzik (szénatomokat világoskék, nitrogénatomokat sötétkék és oxigénatomokat piros szín jelöli).

A kutatónő a fémtartalmú enzimek elemzése terén szerzett tapasztalatait biomimetikus katalizátorok működésének megfigyelésére is felhasználja. Munkatársaival olyan megoldásokat keresnek, amelyek révén a napjainkban jól ismert és rendkívül energiaigényes Haber-Bosch-folyamatot (a 20. század elején kifejlesztett kémiai eljárás, amelynek folyamán a légkör nitrogénjéből ammóniát állítanak elő, jelenleg ez a művelet felel a világ energiafelhasználásának 3 %-áért – szerk.) egy, akár ipari eljárásokban is bevethető energiatakarékos és környezetbarát metódussal helyettesíthetik a jövőben. Az általuk elméleti módon vizsgált „biomimetikus”, azaz a természetet utánzó katalizátorok képesek a légköri nitrogén megkötésére és annak ammóniává alakítására, amely napjaink egyik legfontosabb ipari nyersanyaga. Mivel az eddig előállítottak életideje nagyon rövid, kutatásaikban a katalizátor pontos működését modellezték és javaslatot tettek a folyamat tökéletesítésére az egyes lépések energiaszintjének pontosabb meghatározásával.

Jonas Peters (Caltech) csoportja által szintetizált, Oláh Julianna és munkatársai által modellezett biomimetikus katalizátor szerkezete. A molekulaközpontjában egy vas atom (rózsaszín) látható, amelyhez foszforatomokon (barna) s egy bóratomon (lila) keresztül kapcsolódik egy nagy térkitöltésű ligandum (a szénatomokat kék és a hidrogénatomokat fehér szín jelöli). A katalizátor vasatomja képes megkötni egy N2 molekulát, majd 6 hidrogénion és 6 elektron felvételével két ammónia (NH3) molekula képződik, amelyek leválása után a katalitikus ciklus újraindul egy újabb N2 molekula megkötésével.

Oláh Julianna hallgatóként kezdett foglalkozni későbbi kutatási területével: egyetemi tanulmányai idején oktatója, Veszprémi Tamás, a VBK Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék professor emeritusa biztatására több TDK-dolgozatot készített következtetéseiből, amelynek eredményeképpen a házi fordulón második, majd kiemelt első helyezést ért el, ezután rektori különdíjban részesült, az OTDK-n pedig a harmadik helyet szerezte meg. Később Marie Curie-ösztöndíjasként a fehérjék modellezését tanulmányozta és ekkor döntött egy sok kutatót foglalkoztató, egyúttal ígéretes eredményekkel kecsegtető, ám még nehezebb téma, a fémes vegyületek vizsgálata mellett. „Egy enzim zavart működését különböző rendellenességek, például gyógyszerkölcsönhatások is előidézhetik. Ilyen esetben a megfelelő vegyület, az adag, és a gyógyszer hatásának időzítése lehet a megoldás. A következtetéseinkre alapozva a gyógyszergyártók úgy próbálják tervezni az orvosságok összetevőit, hogy az valamennyi egyéni jellemzővel bíró beteg számára alkalmazható legyen” – hozott fel egy gyakorlati példát Oláh Julianna.

A díjazott műegyetemi kutatónő számára a most elnyert ösztöndíj jelentős anyagi segítség a szinte karnyújtásnyira lévő doktori cím megszerezéséhez, egyúttal reméli, hogy az ösztöndíj által új lehetőségek nyílnak meg előtte. Tudományos tevékenységét háromgyermekes szülőként végzi: kislányai 9, 5 és 2 évesek. „Egy kutató édesanya több fronton is állandó küzdelmet folytat az idővel: egyre rugalmasabbnak és alkalmazkodóbbnak kell lenni. Ha a helyzet úgy kívánja, gyorsan váltok az egyes szerepek között. Szerencsésnek érzem magam, hogy családos emberként is azzal foglalkozhatok a munkámban, ami örömöt jelent. Ugyanakkor a férjem odaadása és a tanszék, a kollégák támogatása nélkül nem tudnék helytállni a tudományos feladatokban, segítségükkel viszont összehangolhatom a karriert és a magánéletet” – árulta el a műegyetemi szakember, hozzátéve: „tudtam, hogy mivel jár a családalapítás. Szülőként már kevésbé vagyok mobilis, ezért csak nagyon kevés, szakmailag értékes külföldi konferenciára jutok el. Másrészt azzal, hogy gyermekeket vállaltam, óhatatlanul is ’kiesik’ valamennyi idő az aktív éveimből, így nagy erőfeszítést igényel, hogy naprakészen tartsam a tudásomat, ne maradjak le a pályatársaimtól”. Úgy fogalmazott: sokszor hitére támaszkodva merít erőt, hogy megküzdjön a kutatások közben felmerülő és az otthoni kihívásokkal.

Oláh Julianna további kutatásokat tervez: folytatja a katalizátorok vizsgálatát és megtervezését, további enzimeket és fehérjéket von be az elemzéseibe, de érdekli a gázmolekulák szerepe az élőlényekben lejátszódó jelátviteli folyamatokban. A górcső alá vett kémiai eljárásokban a biológiai folyamatokra fókuszál, például a rák kutatásában alkalmazott gyógyszerek használatának mélyebb megértésére. Tervezi még TDK-zó diákok felkészítését, jelenleg egy egyiptomi Stipendium Hungaricum ösztöndíjassal dolgozik együtt. Úgy érzi, szívesen tanítana még több külföldi diákot, mert szerinte mind a magyar, mind a nemzetközi mobilitásban részt vevő fiataloknak előnyére válik a közös munka: fejlődik a nyelvismeretük, befogadóbbak lesznek, megismerhetik egymás kultúráját és elképzeléseit, egyúttal jó hírét viszik a Műegyetemnek.

Zárásként elmondta még: szívügyének tartja női kutatótársaival együtt, az immáron ötödik alkalommal szervezett internetes, téli iskolát, a „Winterschool-t”. A rendezvény célja, hogy olyan emberek is hallhassák jeles előadók prezentációit, akik például kisgyermekes szülőként vagy egyéb anyagi/mobilitásbeli nehézségek miatt nem tudnak részt venni nemzetközi szakmai programokon.

TZS-GI
Fotó: Philip János, Rigóné Tomka Lea