Джон Уолкер родился в г. Галифаксе в Йоркшире (Великобритания) 7 января 1941. Отец был каменщиком, играл на фортепьяно и пел. Мальчик рос вместе с двумя младшими сестрами в деревне около Элланда. Позже семья переехала в г. Растрик, где Джон учился в местной гимназии с углубленным изучением физики и математики. В школе увлекался спортом.
В 1960 Уокер поступил в Оксфорд, в колледж Св. Катерины, и в 1964 окончил. В 1965 начал изучать пептидные антибиотики вместе с Е.П.Абрахамом (E.P.Abraham) в Школе патологии имени Сэра Уиллиама Данна и в 1969 защитил диссертацию в этой области.
Посмотрев по телевизору серию передач, сделанную Нобелевским лауреатом Дж.Кендрю, Уокер захотел больше узнать о предмете этих передач. Книги Молекулярная биология гена другого Нобелевского лауреата Дж. Д. Уотсона (J.D.Watson) и Генетика бактерий У.Хейеса (William Hayes) и лекции для аспирантов, которые прочитали в Оксфорде Дэвид Филлипс (David Phillips), профессор молекулярной биофизики, и Генри Харрис (Henry Harris), профессор патологии, усилили его интерес к молекулярной биологии.
В течение следующих 5 лет, с 1969 по 1971, работал за границей, сначала в Школе фармации при Висконсинском университете США, а с 1971 по 1974 – во Франции, благодаря предоставленной ему стипендии. Сначала практиковался в Национальном центре научных исследований в Жив-сюр-Иветт, а затем в Институте Пастера.
В 1974 на симпозиуме в Кембридже познакомился с дважды Нобелевским лауреатом Ф.Сенгером. И с тех пор Уокер работает в лаборатории молекулярной биологии Медицинского исследовательского совета в Кембридже в должности научного сотрудника.
Обстановка 1970-х в лаборатории выглядела так: пройдя по коридору, можно было обнаружить Ф.Сенгера, занятого проблемой нуклеотидных последовательностей ДНК; прямо через коридор другой Нобелевский лауреат С.Милстейн (C.Milstein) изучал моноклональные антитела; в том же здании еще два Нобелевских лауреата Ф.Крик и А.Клуг с коллегами выявляли особенности структуры хроматина и транспортной РНК. А руководил всей этой компанией еще один Нобелевский лауреат М. Перуц.
Уолкер под руководством Сенгера исследовал пептидные последовательности некоторых белков митохондрий. Затем он помогал выяснить детали модифицированного генетического кода в митохондриях (см. КЛЕТКА).
В 1978 он обратился к мембранным белкам и начал изучать структуру АТФ-синтазы митохондрий бычьего сердца и эубактерий. В конечном итоге эти исследования вылились в законченный анализ структуры каталитического участка митохондриального фермента, что и позволило понять, как устроена АТФ-синтаза. Это исследование было им выполнено вместе с Майклом Рансвиком (Michael Runswick).
Уокер установил, что представление П.Бойера о функционировании «молекулярной машины» в процессе синтеза АТФ является правильным. В 1964 Бойер высказал гипотезу, что синтез АТФ происходит в результате структурных изменений в молекуле АТФ-синтазы. Этим синтезом управляет градиент значений рН поперек мембраны. Бойер выявил еще одну закономерность – последовательность и слаженность действия трех каталитических участков фермента. Это было названо ротационным катализом. Были успешно исследованы и другие аспекты механизма действия АТФ-синтазы. В 1973, применив химические методы, он же предложил механизм этих структурных изменений – механизм связующего обмена.
Сначала, в 1981, Уокер определил нуклеотидную последовательность генов, определяющих аминокислотную последовательность АТФ-синтазы. Затем он смог закристаллизовать часть АТФ-синтазы и в 1991 детально исследовать ее строение. Таким образом, строение одной части фермента известно в подробностях; о другой части еще мало известно.
В 1996–1997-х гипотеза о механизме функционирования АТФ-синтазы в процессе синтеза и гидролиза АТФ была подтверждена химическими (Р.Кросс (Richard Cross), США), спектральными (В.Юнге (Wolfgang Junge), ФРГ) и микроскопическими (Масасуке Иошида (Masasuke Yoshida), Япония) методами.
В 1997 Уокеру присуждена Нобелевская премия «за установление ферментативного механизма, управляющего синтезом аденозинтрифосфата (АТФ)».
Уолкер любит прогулки, оперную музыку и крикет.
Работы: The regulation of catalysis in ATP synthase // Curr. Opi. Struct. Biol. 1994; ATP synthesis by rotary catalysis // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1998.
Кирилл Зеленин
ДЖОН УОКЕР
Зеленин К.Н., Ноздрачев А.Д., Поляков Е.Л. Нобелевские премии по химии за 100 лет. СПб, Издательство «Гуманистика», 2003
