Ърл Уилбър Съдърланд

Снимка Ърл Уилбър Съдърланд (photo Erl Uilbur Sutherland)

Erl Uilbur Sutherland

  • Дата на раждане: 19.12.1915 г.
  • Възраст: 58 години
  • Място на раждане: Burlingame, Канзас, САЩ
  • Дата на смърт: 03.09.1974 г.
  • Националност: САЩ

Биография

Американски биохимикът Ърл Уилбър Съдърланд е роден в малко градче Берлингейме в Източен Канзас. Той е петото от шестте деца в семейството. Баща му, който носи същото със сина си на име, в продължение на 10 години работи фермер в Ню Мексико и Оклахома, а след това се установява в Берлингейме, където с помощта на съпругата си Едит Съдърланд (Хартшорн) и деца имам мануфактурное сделка.

В детството Ърл може на воля да се ходи по гори и полета и оттогава за цял живот запазва любов към природата. В училище той активно се занимавах със спорт, особено баскетбол, футбол и тенис на маса. Книга Полета де Крайфа «Ловци на микроби», в достъпна форма рассказывавшая за работата на Луи Пастьор и на други видни учени-медици, пробужда интереса на младия Эрла към биологията и медицината.

През 1933 г. С. се записва в Washburn-колеж г. в Топика, щата Канзас), но в периода на Великата депресия родителите му са напълно разрушени. Добавяне към стипендии тези средства, които той получава като подреден местната болница, С. в състояние да продължи образованието си и през 1937 г. получава степен бакалавър. В същата година той започва да учи медицина в медицинското училище към Вашингтонския университет в Сейнт Луис. Курс по фармакология тук е водил Карл Кори и В. става негов ученик. Той направи добро впечатление на Кори от работата си, и този, предложени му от позицията на студент-лаборант. Благодарение на този В. не само да се получи представа за научна работа, но и създаде трайни приятелства с Кори.

През 1942 г. С. е получил медицинска диплома и искат да се отдадете на практическата медицина, включени интерном в болница Барнса в Сейнт Луис. В края на втората световна война той е мобилизирани в армията и работил първо батальонным хирург, а след това лекар във военна болница в Германия.

През 1945 г. С. уволнен и се връща в Сейнт Луис. Тук, пред тях проблемът за избора между практическата медицина и научна работа. По-късно той пише: «Кори ме убеди – не толкова с думи, колкото личен пример, е че трябва да се направи изследователска работа». В рамките на следващите 8 години С. е работил във факултета по биохимия от университета на Вашингтон първо като преподавател, а след това адьюнкт-професор. В това време той се е съсредоточила своите усилия в две посоки. На първо място, той се е занимавал с изследване фосфорилазы – ензим, катализирующего разграждането на гликогена в черния дроб и мускулите (гликоген ако е необходимо се разгражда в организма до глюкоза – на въглехидрати, който служи като източник на енергия в организма). На второ място, той се е опитал да се определи по какъв начин хормони адреналин (произвеждан от мозъка слоемнадпочечников) и глюкагон (хормон на панкреаса) предизвикват отделянето на глюкоза от черния дроб.

През 1953 г. С. оглавява катедра по фармакология в университета Уестърн-Резерв в Кливланд. До това време той установява, че първата фаза на разпадане на гликоген в екстракти от черния дроб, стимулира адреналин или глюкагоном, а след това катализиран от ензима фосфорилазой. Подробно изучавайки фосфорилазу, той открил, че в екстракти на черния дроб има още два ензима: един от тях се превръща активна фосфорилазу в мъртъв (в този случай се откроява неорганичен фосфат), а вторият реактивирует мъртъв фосфорилазу, и при това е неорганичен фосфат се включва в неговата молекула. Този цикъл от реакции на фосфорилиране-дефосфорилирования да служи като един от най-важните процеси, отговорни за освобождаване на енергия в организма.

В същото време, биохимици от университета на щата Вашингтон в Сиатъл Ервин Кребс и Едмънд Фишер намери подобен ензим в мускулите и показват, че реактивация фосфорилазы в мускулната тъкан се извършва в присъствието на нуклеотида аденозинтрифосфата (АТФ) и специален ензим, който в момента е известен под името киназы. фосфорилазы. Въз основа на тези данни, С. и го служител Теодор Roll опитаха да добавите към медикамента с неактивни фосфорилазой и АТФ хормони с цел да се установи, кои от тях стимулират реакции за активиране. В резултат на това те показват, че в бесклеточных екстракти на адреналин и глюкагон предизвикват образуването на активни форми на фосфорилазы. Тъй като по-рано се смяташе, че хормоните имат пряко действие в цяло в клетка, тази работа ме накара по нов начин да погледнете на механизми на действие на хормоните – по-специално, бе доказателство, че влиянието на хормоните е молекулярен процес.

Продължавайки своите изследвания, С. открил по-рано непознато вещество – цикличен 3′, 5′-аденозинмонофосфат (ц-AMF). Това вещество е допринесло за превръщането на неактивния фосфорилазы в активна и отговарят за освобождаването на глюкоза в клетките. Откриването на ц-AMF, позволява В. формулира хипотезата на вторични посредници (пратеници) в действие на хормоните, объясняющую, по какъв начин хормони предават сигнали части-спортна стрелба. В. предполага, че тези хормони, като адреналин и глюкагон, са първични посредници, определени от местата на тяхното образование и переносящимися с кръвта до тъканите-спортна стрелба. Тук те се свързват с рецепторите на външната повърхност на клетките, и тази реакция служи като сигнал за клетките към повишаване на активността аденилатциклазы – ензим, располагающегося на вътрешната повърхност. От своя страна активиране на аденилатциклазы причинява образуването на ц-AMF, служител вторичен посредник (плектър), стимулиране на специфични функции на много от съществуващите в клетката, ензими. Подобни схващания обясняват защо глюкагон и адреналин имат на клетките на черния дроб еднакво качествено действие.

Първо, разпределението на ц-AMF не привлече голямо внимание учени, въпреки това по-късно бе отчетено, че С. е открил нов биологичен принцип – общ механизъм на действие на много хормони. Освен това, той открил, че аденилатциклаза може активироваться не само адреналин и глюкагоном и че ц-AMF действа, освен фосфорилазы, и на други ферментные система.

През 1963 г. С. е станал професор по физиология в Университета Вандербилт в Нашвилле (Тенеси), и тук имам възможност да отделят цялото си време за научни изследвания. Фокусиране изключително върху изследването на ц-AMF, той със своите колеги показа, че веществото служи като вторичен посредник (плектър) за повече от 12 хормони бозайници. Освен това, оказа се, че ц-AMF участва в регулацията на дейността на нервните клетки, и експресия на гени от бактерии. Така при някои амеб ц-AMF служи като сигнал за комбиниране на отделните клетки в репродуктивните агрегати. Присъствието на ц-AMF като в многоклетъчни, така и в едноклетъчни организми показва, че това вещество е станало играе ролята на регулатор на клетъчните процеси са в много ранен стадий на еволюцията.

През 1971 г. С. е присъдена Нобелова награда за физиология и медицина «за открития, свързани с механизми на действие на хормоните». При услугата награди изследовател от каролинския институт Петер Рейхард отбеляза, че докато за съществуването на хормони е известно отдавна, механизмите на действие до работа В. са били пълна мистерия. Откриването на ц-AMF, добави той, разкри «един от фундаменталните принципи в почти всички процеси на жизнената дейност».

До това време, като С. е получил Нобелова награда, ц-AMF проучени над 2 хиляди изследователи. Неговите открития са довели до появата на нови области в най-различни дисциплини – от ендокринология до онкологията и дори психиатрия, тъй като, по думите на С., това вещество оказва влияние върху всичко – от паметта до върха на пръстите. От 1971 г. С. започва да учи на цикличния 3′, 5′-гуанозин-монофосфат (ц-ГМФ), който е същият, както и ц-AMF, широко разпространен в тъканите на бозайниците и има ли по-нисши животни. През 1973 г. С. се премества в Университета в Маями. През следващата година той починал на възраст 58 години след тежко кървене от хранопровода.

През 1937 г. С. се жени за Милдред Диана. Бракът този завършва с развод. През 1963 г. той се оженил за Клаудии Себесте. В семейството са четири деца. За В. отговарят както за открито, общительном и добродушном човека. Според Карл Кори, няколко черти установили научни успехи С.: «Първата и може би най – важното е, че той притежава дарбата на интуицията. Той можеше да постави на правилния експеримент в най-подходящото време, не винаги е ясно разбират защо тя прави така. На второ място, неговата интуиция е била толкова развита, че рождала невероятна упоритост… трето, тя е прекрасен лабораторна изследовател, който можеше да си спомни всеки експеримент, поставен някога от него и неговите служители». Към тези особености следва да се добави, каза Кори, «амбиция, огромна енергия и жизненост и оригиналност на решения».

Освен Нобеловата награда, С. е удостоен с наградата Торалда Соллмена в областта на фармакологията на Американското дружество по фармакология и експериментална терапия (1969 г.), награда Beijing по медицина Питсбургского университет (1970 г.), награда Алберт Л аскера за фундаментални медицински изследвания (1970) и награда за научни постижения на Американската сърдечна асоциация (1971). Той е бил член на Американското общество на биохимици, на Американското химично общество, на Американското дружество по фармакология и експериментална терапия и на Американската асоциация за напредък на науката. На него бяха връчени почетни степени от Йейл и Вашингтонския университет.