弗朗兹-乌尔里希·哈特尔

弗兰茨-乌尔里希·哈特尔（Franz-Ulrich Hartl，1957年3月10日—），德国生物化学家，现任马克斯·普朗克生物化学研究所(MPIB) 执行所长。他因其在分子伴侣介导的蛋白质折叠方面的开创性工作而闻名。^{[1][2][3][4][5]}

哈特尔因其研究获得了多个奖项，包括戈特弗里德·威廉·莱布尼茨奖（Gottfried Wilhelm Leibniz Prize，2001年）、柯尔伯欧洲科学奖（Körber Prize for European Science，2006年）、路易莎·格罗斯·霍维茨奖（Louisa Gross Horwitz Prize，2008年）、奥托·瓦尔堡奖章（Otto Warburg Medal，2009年）、喜力奖（Heineken Prize，2010年）、阿尔伯特·拉斯克基础医学研究奖（Albert Lasker Award for Basic Medical Research，2011年），以及邵逸夫生命科学及医学奖（Shaw Prize in Life Sciences and Medicine，2012年）等。^[6]

哈特尔1957年出生于德国埃森（Essen），父亲是电气工程师，母亲是家政教师。他四岁时随家人搬到了德国黑森林北部的一个村庄。受到他祖父和家庭友人的影响，他从小就对生物学很感兴趣。哈特尔在高中时读到詹姆斯·沃森关于发现DNA螺旋结构的描述后对生物化学产生了浓厚兴趣 ，促使他在海德堡大学学习医学并专攻生物化学。正是在这一时期，他有了第一次研究经历，研究大鼠肝脏中的过氧化物酶体。哈特尔于1985年获得了医学博士学位。^[5][7][8]

获得医学博士学位后，其论文外审专家之一的沃尔特·纽珀特（Walter Neupert）邀请他加入慕尼黑大学生理化学研究所的课题组，担任博士后研究员。哈特尔随后于 1990年获得了特许任教资格。^[7][5]

1989年，哈特尔在加州大学洛杉矶分校的威廉·T·维克纳（William T. Wickner）小组担任了一年的博士后研究员。1991年，获得资格后，他转到纪念斯隆-凯特琳癌症中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center）的细胞生物化学和生物物理学项目，同时成为康奈尔大学医学院（Cornell University Medical College，现为威尔康奈尔医学院[Weill Cornell Medicine]）的副教授，3年后晋升教授。^[5]

1997年，哈特尔返回德国，成为马克斯·普朗克生物化学研究所(MPIB) 的所长之一。该研究所的执行所长由所长每年轮流担任，哈特尔为2023年现任执行所长。^[5][9]

在纪念斯隆-凯特琳癌症中心任职期间，哈特尔曾担任威廉·E·斯尼（William E. Snee）首席和霍华德·休斯医学研究所（Howard Hughes Medical Institute）研究员（1994-1997年）。^[10][11]

哈特尔因与阿瑟·L·霍维奇 (Arthur L. Horwich)共同发现分子伴侣介导的蛋白质折叠而闻名。蛋白质折叠是蛋白质获得功能所需的三维形状的过程。他在慕尼黑大学期间就开始了该项研究。1985年他到达慕尼黑后不久，科学界证实细胞内的蛋白质必须先展开并穿过线粒体膜进入线粒体，然后再折叠，而热休克蛋白在蛋白质穿过线粒体或细胞膜之前与蛋白质相互作用。这使得线粒体成为研究蛋白质折叠的一个很好的模型。然而，长期以来人们一直相信蛋白质会自发折叠。^[12][13][14]

使用酵母突变株，可以将某种蛋白质（鸟氨酸转氨甲酰酶）导入线粒体，但该蛋白质一旦进入线粒体就无法折叠或发挥功能。他们发现该突变菌株中突变的基因与之前发现的基因HSP60相同。HSP60蛋白由HSP60基因编码，属于分子伴侣蛋白家族。^[15]

而后，哈特尔和霍维奇研究了HSP60蛋白如何帮助蛋白质折叠。他们研究了粗糙脉孢菌（一种真菌）中的另一种蛋白质二氢叶酸还原酶，发现ATP（细胞中的能量货币）是HSP60蛋白质帮助其他蛋白质折叠所必需的，他们的发现表明HSP60介导的蛋白质折叠依赖于能量。^[16]

哈特尔在纪念斯隆凯-特琳癌症中心期间继续研究分子伴侣和蛋白质折叠，重点研究分子伴侣帮助其他蛋白质折叠的机制。他转向了真核HSP60蛋白的大肠杆菌对应物（称为GroEL）及其辅助蛋白GroES。他的团队表明，分子伴侣介导的折叠实际上由一系列步骤组成，并且多个分子伴侣将部分折叠的蛋白质从一个传递到下一个。他的团队还发现GroEL和GroES一起形成了一个笼状结构，目标蛋白被捕获并折叠在笼状结构内。^[17][18][19]

近期，哈特尔的工作扩展到蛋白质稳态，即细胞对蛋白质生物合成、蛋白质折叠、蛋白质运输和蛋白质降解的调节，以及蛋白质稳态异常如何导致蛋白质聚集和引发疾病。^[20][21]

哈特尔的妻子是马纳吉特·海耶-哈特尔 (Manajit Hayer-Hartl) ，两人1986年在开设于一座希腊岛屿上的分子生物学暑期班相识。海耶-哈特尔是马克斯·普朗克生物化学研究所的研究组组长，自1991年起，她便是哈特尔亲密的合作伙伴。她于2021年荣获美国生物化学和分子生物学学会（ASBMB）默克奖。^[22][13][23]

参考资料：^{[5][24][6][25]}