Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Нобелевские лауреаты / Премия по физиологии и медицине
Начало сайта / Нобелевские лауреаты / Премия по физиологии и медицине

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Безумные идеи

Законы Паркинсона

Генри Форд. Моя жизнь, мои достижения

Парадокс XX века

Сын человеческий

Ученые – популяризаторы науки

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

САЗЕРЛЕНД (Sutherland), Эрл

19 ноября 1915 г. – 3 сентября 1974 г.

Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1971 г.

 

Американский биохимик Эрл Уилбур Сазерленд родился в маленьком городке Берлингейме в Восточном Канзасе. Он был пятым из шести детей в семье. Его отец, носивший одинаковое с сыном имя, в течение 10 лет работал фермером в Нью-Мексико и Оклахоме, а затем поселился в Берлингейме, где с помощью своей жены Эдит Сазерленд (Хартшорн) и детей завел мануфактурное дело. В детстве Эрл мог вволю гулять по лесам и полям и с тех пор на всю жизнь сохранил любовь к природе. В школе он активно занимался спортом, особенно баскетболом, футболом и теннисом. Книга Поля де Крайфа «Охотники за микробами», в доступной форме рассказывавшая о работе Луи Пастера и других выдающихся ученых-медиков, пробудила интерес юного Эрла к биологии и медицине.

В 1933 г. С. поступил в Уошберн-колледж в г. Топика (штат Канзас), однако в период Великой депрессии его родители совершенно разорились. Прибавив к стипендии те средства, которые он зарабатывал в качестве санитара местной больницы, С. смог продолжить образование и в 1937 г. получил диплом бакалавра. В этом же году он начал изучать медицину в медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Курс фармакологии здесь вел Карл Кори, и С. стал его студентом. Он произвел хорошее впечатление на Кори своей работой, и тот предложил ему должность студента-лаборанта. Благодаря этому С. не только получил представление о научной работе, но и установил прочные дружеские отношения с Кори.

В 1942 г. С. получил медицинский диплом и, желая заниматься практической медициной, поступил интерном в госпиталь Барнса в Сент-Луисе. В конце второй мировой войны он был мобилизован в армию и работал сначала батальонным хирургом, а затем врачом в военном госпитале в Германии.

В 1945 г. С. демобилизовался и вернулся в Сент-Луис. Здесь перед ним возникла проблема выбора между практической медициной и научной работой. Впоследствии он писал: «Кори убедил меня – не столько словами, сколько личным примером, – что мне следует заняться исследовательской работой». В течение следующих 8 лет С. работал на факультете биохимии Вашингтонского университета сначала преподавателем, а затем адьюнкт-профессором. В это время он сосредоточил свои усилия на двух направлениях. Во-первых, он занимался исследованием фосфорилазы – фермента, катализирующего расщепление гликогена в печени и мышцах (гликоген по мере надобности расщепляется в организме до глюкозы – углевода, который служит источником энергии в организме). Во-вторых, он пытался определить, каким образом гормоны адреналин (вырабатываемый мозговым слоем надпочечников) и глюкагон (гормон поджелудочной железы) вызывают высвобождение глюкозы из печени.

В 1953 г. С. возглавил факультет фармакологии университета Вестерн-Резерв в Кливленде. К этому времени он установил, что первый этап распада гликогена в экстрактах из печени стимулируется адреналином или глюкагоном, а затем катализируется фосфорилазой. Подробно изучая фосфорилазу, он обнаружил, что в экстрактах печени имеются еще два фермента: один из них превращает активную фосфорилазу в неактивную (при этом выделяется неорганический фосфат), а второй реактивирует неактивную фосфорилазу, и при этом неорганический фосфат включается в ее молекулу. Этот цикл реакций фосфорилирования-дефосфорилирования служит одним из важнейших процессов, отвечающих за выделение энергии в организме.

В это же время биохимики из университета штата Вашингтон в Сиэтле Эрвин Кребс и Эдмунд Фишер нашли сходный фермент в мышцах и показали, что реактивация фосфорилазы в мышечной ткани происходит в присутствии нуклеотида аденозинтрифосфата (АТФ) и специального фермента, который в настоящее время известен под названием киназы. фосфорилазы. Основываясь на этих данных, С. и его сотрудник Теодор Ролл попробовали добавлять к препаратам с неактивной фосфорилазой и АТФ гормоны с целью установить, какие из них стимулируют реакции активации. В результате они показали, что в бесклеточных экстрактах как адреналин, так и глюкагон вызывают образование активной формы фосфорилазы. Поскольку раньше считалось, что гормоны оказывают прямое действие в целом на клетку, эта работа заставила по-новому взглянуть на механизмы действия гормонов – в частности, явилась доказательством того, что влияние гормонов есть молекулярный процесс.

Продолжая свои исследования, С. обнаружил ранее неизвестное вещество – циклический 3', 5'-аденозинмонофосфат (ц-АМФ). Это вещество способствовало превращению неактивной фосфорилазы в активную и отвечало за высвобождение глюкозы в клетке. Открытие ц-АМФ позволило С. сформулировать гипотезу вторичных посредников (мессенджеров) в действии гормонов, объясняющую, каким образом гормоны передают сигналы тканям-мишеням. С. предположил, что такие гормоны, как адреналин и глюкагон, являются первичными посредниками, выделяющимися из мест их образования и переносящимися с кровью к тканям-мишеням. Здесь они связываются с рецепторами наружной поверхности клеток, и эта реакция служит сигналом для клетки к повышению активности аденилатциклазы – фермента, располагающегося на ее внутренней поверхности. В свою очередь активация аденилатциклазы вызывает образование ц-АМФ, служащего вторичным посредником (медиатором), стимулирующим специфические функции многих уже имеющихся в клетке ферментов. Подобные представления объясняют, почему глюкагон и адреналин оказывают на клетки печени одинаковое в качественном отношении действие.

Вначале выделение ц-АМФ не привлекло большого внимания ученых, однако впоследствии было признано, что С. открыл новый биологический принцип – общий механизм действия многих гормонов. Более того, он обнаружил, что аденилатциклаза может активироваться не только адреналином и глюкагоном и что ц-АМФ действует, кроме фосфорилазы, и на другие ферментные системы.

В 1963 г. С. стал профессором физиологии в Университете Вандербильта в Нашвилле (штат Теннесси), и здесь он получил возможность уделять все свое время научным исследованиям. Сосредоточившись исключительно на изучении ц-АМФ, он со своими коллегами показал, что это вещество служит вторичным посредником (медиатором) для более чем 12 гормонов млекопитающих. Кроме того, оказалось, что ц-АМФ участвует в регуляции активности нервных клеток, и в экспрессии генов у бактерий. Так у некоторых амеб ц-АМФ служит сигналом для объединения отдельных клеток в репродуктивные агрегаты. Присутствие ц-АМФ как в многоклеточных, так и в одноклеточных организмах свидетельствует о том, что это вещество стало играть роль регулятора клеточных процессов уже на очень ранних стадиях эволюции.

В 1971 г. С. была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся механизмов действия гормонов». При вручении награды исследователь из Каролинского института Петер Рейхард отметил, что, хотя о существовании гормонов было известно уже давно, механизмы их действия до работ С. были полной загадкой. Открытие ц-АМФ, добавил он, выявило «один из фундаментальных принципов практически всех процессов жизнедеятельности».

К тому времени, как С. получил Нобелевскую премию, ц-АМФ изучали более 2 тыс. исследователей. Его открытия привели к появлению новых областей в самых различных дисциплинах – от эндокринологии до онкологии и даже психиатрии, так как, по словам С., это вещество «влияет на все – от памяти до кончиков пальцев». С 1971 г. С. начал изучать циклический 3', 5'-гуанозин-монофосфат (ц-ГМФ), который так же, как и ц-АМФ, широко распространен в тканях млекопитающих и имеется у низших животных. В 1973 г. С. перешел в Университет Майами. В следующем году он скончался в возрасте 58 лет после сильного кровотечения из пищевода.

В 1937 г. С. женился на Милдред Раис. Брак этот закончился разводом. В 1963 г. он женился на Клаудии Себесте. В семье у них было четверо детей. О С. отзывались как об открытом, общительном и добродушном человеке. По словам Карла Кори, несколько черт определили научные успехи С.: «Первое и, наверное, самое главное – это то, что он обладал даром интуиции. Он умел поставить нужный эксперимент в самое подходящее время, не всегда отчетливо понимая, почему он делает так. Во-вторых, его интуиция была развита настолько, что рождала удивительное упорство... В-третьих, он был прекрасным лабораторным исследователем, который мог вспомнить любой эксперимент, поставленный когда-либо им и его сотрудниками». К этим чертам следует добавить, сказал Кори, «честолюбие, огромную энергию и яркость и оригинальность решений».

Кроме Нобелевской премии, С. был удостоен премии Торалда Соллмена в области фармакологии Американского общества фармакологии и экспериментальной терапии (1969), премии Диксона по медицине Питсбургского университета (1970), премии Альберта Л аскера за фундаментальные медицинские исследования (1970) и премии за научные достижения Американской кардиологической ассоциации (1971). Он был членом Американского общества биохимиков, Американского химического общества, Американского общества фармакологии и экспериментальной терапии и Американской ассоциации содействия развитию науки. Ему были присуждены почетные степени Йельского и Вашингтонского университетов.

 

Ранее опубликовано:

Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992.
© The H.W. Wilson Company, 1987.
© Перевод на русский язык с дополнениями, издательство «Прогресс», 1992.

Дата публикации:

4 мая 2001 года

Электронная версия:

© НиТ. Лауреаты Нобелевской премии, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2017
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика