Джордж Пол Хесс
Джордж Пол Хесс (18 ноября 1922 — 15 сентября 2015) был биохимиком-исследователем, специализировавшимся на изучении рецепторов ацетилхолина . Гесс разработал лазерный импульсный фотолиз и метод закалочного потока .
Личная жизнь
[ редактировать ]Джордж Хесс родился 18 ноября 1922 г. [ 1 ] в Вене , Австрия . [ 2 ] Он жил со своими родителями, бабушкой и дедушкой, рядом с большей частью своей большой семьи. Лето он проводил в озерном районе Зальцкаммергут . [ 1 ] [ 3 ] После того, как Германия аннексировала Австрию в 1938 году, Гессу и его отцу пришлось бежать, потому что они были евреями. Они сбежали в Турин, Италия, и оставались у дальних родственников в течение 9 месяцев, пока не смогли получить визы в США. Его мать и ее родители позже присоединились к Хессу и его отцу в США, где они поселились в Калифорнии. [ 1 ]
В 1946 году он вступил в армию США , где работал в патологоанатомической лаборатории, изучая инфекционные заболевания. В 1945 году он получил гражданство США в результате службы в армии . [ 1 ]
Джордж Гесс был женат трижды. Его первой женой была Джин Рэй, от которой у него родилась дочь. [ 1 ] его вторая Бетси Уильямс, от которой у него было четыре сына, и третья Сьюзан Кумбс, [ 1 ] с которым он оставался последние 35 лет своей жизни. [ 1 ]
Гесс умер 15 сентября 2015 года в возрасте 92 лет. [ 2 ]
Образование
[ редактировать ]Гесс учился в Калифорнийском университете в Беркли . [ 2 ] где он получил степень бакалавра биохимии в 1948 году и докторскую степень по биохимии в 1952 году. Он получил постдокторантуру по органической химии в качестве научного сотрудника Национального фонда детского паралича в Массачусетском технологическом институте . Затем он проработал 60 лет в Корнелле до выхода на пенсию в 2005 году. [ 1 ]
Исследовать
[ редактировать ]Работая в Корнелле, Гесс проводил исследования по самым разным темам и был назван автором сотен статей. [ 1 ] Он разработал лазерный импульсный фотолиз и метод закалочного потока, которые используются для визуализации результатов на милли- и микросекундных интервалах времени. [ 4 ] [ 5 ] гораздо меньшие приращения времени, чем были доступны раньше. Большая часть его исследований была сосредоточена на рецепторе ацетилхолина. В своих исследованиях он часто использовал клетки электрических органов Electrophorus electricus (широко известного как электрический угорь) и Torpedo Californica (широко известного как тихоокеанский электрический скат), поскольку эти клетки имеют высокую плотность рецепторов ацетилхолина и имитируют клетки млекопитающих. [ 4 ]
Исследование рецепторов ацетилхолина
[ редактировать ]Его исследования рецепторов ацетилхолина охватывали всю его карьеру. Он изучил механизмы этих рецепторов, их реакцию на флюс, кокаин , фенциклидин , другие ингибиторы, а также их изменения скорости и равновесия. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
В своей публикации 1976 года «Функциональные микромешочки мембраны электроплакса (везикулы): очистка и характеристика рецептора ацетилхолина» [ 7 ] Гесс определяет использование функциональных и нефункциональных микромешочков и то, как они объясняют различия в эффективности мышечных и нервных клеток. В своей статье «Поток ионов, опосредованный ацетилхолиновыми рецепторами, в микромешочках (везикулах) мембран электроплакса: изменение механизма, вызываемое асимметричным распределением ионов натрия и калия». [ 8 ] опубликованный двумя годами позже, Гесс исследовал двухфазный поток и десенсибилизацию рецептора ацетилхолина в связи с функцией микромешочка. [ 7 ] [ 8 ]
Он продолжил изучение взаимосвязи между рецептором ацетилхолина и потоком в своей статье, опубликованной в 1980 году: «Молекулярный механизм контролируемой рецептором ацетилхолина транслокации ионов через клеточные мембраны». [ 9 ] Он изучал эти каналы в клетках электрических органов Electrophoruselectricus и Torpedocalifornica . Для проведения этих исследований Гесс использовал карбамилхолин, аналог ацетилхолина химический . В этом исследовании было отображено, как работают эти рецепторы, их сайты связывания лигандов и как они реагировали на изменения концентраций ацетилхолина /карбамилхолина, проводя исследования кинетики каналов. Он посмотрел, как эти концентрации влияют на активное и неактивное состояния канала, и определил, что положение равновесия этого канала было открыто на одну четверть. [ 9 ]
В своих статьях 1981 года «Индуцированная ацетилхолином транслокация катионов через клеточные мембраны и инактивация рецептора ацетилхолина: химические кинетические измерения в миллисекундной временной области». [ 10 ] и «Сравнение потока катионов, контролируемого рецептором ацетилхолина, в мембранных везикулах Torpedo Californica и Electrophorus electricus : химические кинетические измерения в миллисекундной области». [ 5 ] Гесс обсудил свои выводы о скорости и равновесных изменениях рецептора ацетилхолина в активном и неактивном состояниях. Он провел это исследование, используя новую технику потока закалки , которая позволяла проводить измерения с интервалом до 2 миллисекунд. [ 5 ] [ 10 ]
Используя этот метод гашения потока, Хесс затем исследовал влияние кокаина и фенциклидина (широко известного как PCP) на поток рецептора ацетилхолина. Оба препарата вызывают привыкание: кокаин является стимулятором, а фенциклидин — галлюциногеном. Изучая их влияние на рецепторы ацетилхолина, Хесс обнаружил, что оба препарата ингибируют рецептор и влияют на его равновесие, хотя и по разным механизмам. [ 11 ] Его результаты были опубликованы в его статье 1982 года «Ингибирование рецептора ацетилхолина кокаином и фенциклидином: анализ механизмов действия на основе измерений потока ионов во временном диапазоне от миллисекунд до минут». [ 11 ]
Он продолжал изучать различные методы изучения рецептора ацетилхолина , такие как метод, описанный в его статье «Рецептор ацетилхолина (из Electrophorus electricus ): сравнение одноканальных токовых записей и химических кинетических измерений». [ 6 ] Он использовал одноканальную технику измерения для определения токов через каналы рецептора ацетилхолина и времени жизни состояний рецептора. Он сравнил результаты, полученные с помощью этой техники, с результатами, полученными с использованием общепринятой техники, включающей записи химической кинетики. [ 6 ] [ 12 ] Он также исследовал использование инновационного метода быстрой реакции в своей статье 1987 года: «Химико-кинетические измерения ацетилхолинового рецептора млекопитающих с помощью метода быстрой реакции». [ 12 ]
В 1995 году он впервые применил еще один революционный метод — лазерно-импульсный фотолиз, который позволил визуализировать результаты с точностью до микросекунды. Он использовал эту технику для дальнейших исследований воздействия кокаина на рецептор ацетилхолина, уделяя особое внимание мышечным эффектам ингибирования рецептора ацетилхолина, а не неврологическим эффектам. [ 4 ] Его результаты были опубликованы в его статье 1995 года: «Кокаин: механизм ингибирования мышечного ацетилхолинового рецептора, изученный с помощью метода лазерно-импульсного фотолиза». [ 4 ]
Другие исследования
[ редактировать ]Хотя большая часть его исследований была сосредоточена на рецепторах ацетилхолина, во время своего пребывания в Корнелле Гесс работал над широким кругом тем. [ 1 ] Его статья 1962 года «Конформационные изменения в ферментных катализаторах». [ 13 ] представили одни из первых доказательств того, что ферментные катализаторы претерпевают конформационные изменения в своем активном центре. [ 13 ]
В 1968 году он опубликовал статью о протеасомном пищеварительном ферменте химотрипсине : «Конформация и активность химотрипсина: pH-зависимое, субстрат-индуцированное поглощение протонов». [ 14 ] Его результаты суммировали конформационные изменения, которые претерпевает химотрипсин в ответ на изменение pH, и то, как это приводит к поглощению протонов. Он подробно описал кинетику и определил рК фермента. [ 14 ]
Гесс использовал свою технику фотолиза, чтобы продолжить изучение нейротрансмиттеров. Это позволило визуализировать каналы рецепторов глицина и заблокировать использование карбоксильной группы в нейротрансмиттерах. Свои результаты он опубликовал в 1993 году в статье: «Фотолиз защитной группы карбоксильной функции нейротрансмиттеров в течение 3 мкс и с квантовым выходом продукта 0,2». [ 15 ] где он также обсудил эффекты и использование метода фотолиза. [ 15 ]
Он использовал метод быстрой химической кинетики, упомянутый ранее в связи с рецептором ацетилхолина. [ 6 ] [ 10 ] изучить рецепторы других нейромедиаторов также . Этот метод позволяет визуализировать результаты в интервалах времени от 2 мс до 100 мкс. Он опубликовал свои открытия в 1992 году: «Быстрые химико-кинетические методы исследования рецепторов нейротрансмиттеров, экспрессируемых в ооцитах Xenopus ». [ 16 ] Его результаты контрастировали со многими предыдущими исследованиями, поскольку он мог просматривать результаты с гораздо меньшим шагом времени, что давало более точные результаты. [ 16 ]
В 1997 году он использовал технику фотолиза для изучения Caenorhabditis elegans . (широко известный как круглый червь). Он использовал эту технику, чтобы определить, какие нейротрансмиттеры секретируются сложной сетью нейронов в глотках червей, и определить клетки-мишени нейромедиаторов. Гесс резюмировал свои методы и результаты в публикации: «Идентификация химических синапсов в глотке: Caenorhabditis elegans ». [ 17 ]
В своей статье «Как быстро открывается канал рецептора γ-аминомасляной кислоты ?» Кинетические исследования в микросекундной области времени с использованием метода лазерно-импульсного фотолиза» [ 18 ] опубликованная в 1999 году, Хесс исследует ГАМК А рецептор и его кинетику. Он и его коллеги использовали клеточный поток и лазерно-импульсный фотолиз, чтобы определить скорость связывания лиганда с рецептором ГАМК А и последствия, которые различные дисфункции этого рецептора могут оказать на организм. [ 18 ]
Он также исследовал гепатит , изучая различные штаммы, способы их передачи и варианты лечения, в частности реакцию на лечение добавлением интерферона . Он использовал лазерно-импульсный фотолиз, чтобы получить точные данные о связывании лигандов с их рецепторами. [ 19 ] Он провел исследование гепатита G , ранее известного как вирус гепатита G (HGV), но позже переименованного в вирус GB C (GBC). Его статья, опубликованная в Журнале инфекционных заболеваний в 1999 году: «Анализ РНК вируса гепатита G (HGV), антител к белку оболочки HGV и факторов риска для доноров крови, коинфицированных HGV и вирусом гепатита C». [ 19 ] подробно описывает, как он и его коллеги изучали коинфекцию GBC с ВИЧ/СПИДом и вирусом гепатита С (ВГС), и в конечном итоге пришли к выводу, что коинфекция GBC с ВГС не ухудшает симптомы инфекции ВГС . [ 19 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Шерага, Гарольд А. (9 февраля 2016 г.). «Джордж Гесс: научная оценка» . Труды Национальной академии наук . 113 (6): 1466–1467. дои : 10.1073/pnas.1524997113 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 4760801 . ПМИД 26811481 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Джордж Гесс, биохимик, умирает в 92 года» . Корнеллские хроники . Проверено 16 апреля 2020 г.
- ^ "Главная страница - Зальцкаммергут" . www.salzkammergut.at . Проверено 16 апреля 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Ню, Л.; Абуд, Л.Г.; Хесс, врач общей практики (19 декабря 1995 г.). «Кокаин: механизм ингибирования мышечного рецептора ацетилхолина, изученный методом лазерно-импульсного фотолиза» . Труды Национальной академии наук . 92 (26): 12008–12012. дои : 10.1073/pnas.92.26.12008 . ISSN 0027-8424 . ПМК 40285 . ПМИД 8618833 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Хесс, врач общей практики; Паскуале, Е.Б.; Уокер, Дж.В.; МакНэми, МГ (1 февраля 1982 г.). «Сравнение потока катионов, контролируемого рецептором ацетилхолина, в мембранных везикулах Torpedo Californica и Electrophorus electricus: химические кинетические измерения в миллисекундном диапазоне» . Труды Национальной академии наук . 79 (4): 963–967. дои : 10.1073/pnas.79.4.963 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 345879 . ПМИД 6951180 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Хесс, врач общей практики; Колб, штат Ха; Лаугер, П.; Шоффениэльс, Э.; Шварце, В. (1 сентября 1984 г.). «Рецептор ацетилхолина (от Electrophorus electricus): сравнение одноканальных записей тока и химических кинетических измерений» . Труды Национальной академии наук . 81 (17): 5281–5285. дои : 10.1073/pnas.81.17.5281 . ISSN 0027-8424 . ПМК 391687 . ПМИД 6089188 .
- ^ Перейти обратно: а б Хесс, врач общей практики; Эндрюс, JP (1 февраля 1977 г.). «Функциональный рецептор ацетилхолина - микромешочки (везикулы) мембраны электроплакса: очистка и характеристика» . Труды Национальной академии наук . 74 (2): 482–486. дои : 10.1073/pnas.74.2.482 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 392313 . ПМИД 265515 .
- ^ Перейти обратно: а б Хесс, врач общей практики; Липковиц, С.; Струве, Г.Е. (1 апреля 1978 г.). «Поток ионов, опосредованный ацетилхолиновыми рецепторами, в микромешочках (везикулах) мембраны электроплакса: изменение механизма, вызванное асимметричным распределением ионов натрия и калия» . Труды Национальной академии наук . 75 (4): 1703–1707. дои : 10.1073/pnas.75.4.1703 . ISSN 0027-8424 . ПМК 392407 . ПМИД 273901 .
- ^ Перейти обратно: а б Кэш, Дерек Дж.; Хесс, Джордж П. (1 февраля 1980 г.). «Молекулярный механизм контролируемой рецептором ацетилхолина транслокации ионов через клеточные мембраны» . Труды Национальной академии наук . 77 (2): 842–846. дои : 10.1073/pnas.77.2.842 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 348377 . ПМИД 6928684 .
- ^ Перейти обратно: а б с Кэш, диджей; Аошима, Х.; Хесс, врач общей практики (1 июня 1981 г.). «Индуцированная ацетилхолином транслокация катионов через клеточные мембраны и инактивация рецептора ацетилхолина: химические кинетические измерения в миллисекундном временном диапазоне» . Труды Национальной академии наук . 78 (6): 3318–3322. дои : 10.1073/pnas.78.6.3318 . ISSN 0027-8424 . ПМК 319559 . ПМИД 6267581 .
- ^ Перейти обратно: а б Карпен, Дж.В.; Аошима, Х.; Абуд, Л.Г.; Хесс, врач общей практики (1 апреля 1982 г.). «Ингибирование кокаином и фенциклидином рецептора ацетилхолина: анализ механизмов действия на основе измерений потока ионов во временном диапазоне от миллисекунды до минуты» . Труды Национальной академии наук . 79 (8): 2509–2513. дои : 10.1073/pnas.79.8.2509 . ISSN 0027-8424 . ПМК 346228 . ПМИД 6953408 .
- ^ Перейти обратно: а б Удгаонкар, Дж.Б.; Хесс, врач общей практики (1 декабря 1987 г.). «Химические кинетические измерения рецептора ацетилхолина млекопитающих с помощью метода быстрой реакции» . Труды Национальной академии наук . 84 (24): 8758–8762. дои : 10.1073/pnas.84.24.8758 . ISSN 0027-8424 . ПМК 299629 . ПМИД 2447583 .
- ^ Перейти обратно: а б Лабуесс, Б.; Хавстин, Б.Х.; Гесс, врач общей практики (1 декабря 1962 г.). «Конформационные изменения при ферментативном катализе» . Труды Национальной академии наук . 48 (12): 2137–2145. дои : 10.1073/pnas.48.12.2137 . ISSN 0027-8424 . ПМК 221135 . ПМИД 13927848 .
- ^ Перейти обратно: а б МакКонн, Дж.; Ку, Э.; Оделл, К.; Черлинский, Г.; Гесс, врач общей практики (19 июля 1968 г.). «Конформация и активность химотрипсина: pH-зависимое, субстрат-индуцированное поглощение протонов» . Наука . 161 (3838): 274–276. дои : 10.1126/science.161.3838.274 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 5657332 . S2CID 37837625 .
- ^ Перейти обратно: а б Рамеш, Д; Вибольдт, Р; Ню, Л; Карпентер, БК; Хесс, врач общей практики (1 декабря 1993 г.). «Фотолиз защитной группы карбоксильной функции нейромедиаторов в течение 3 микросекунд и с квантовым выходом продукта 0,2» . Труды Национальной академии наук . 90 (23): 11074–11078. дои : 10.1073/pnas.90.23.11074 . ISSN 0027-8424 . ПМК 47924 . ПМИД 7902580 .
- ^ Перейти обратно: а б Ню, Л.; Васкес, RW; Нагель, Г.; Фридрих, Т.; Бамберг, Э.; Освальд, RE; Хесс, врач общей практики (12 ноября 1996 г.). «Быстрые химико-кинетические методы исследования рецепторов нейромедиаторов, экспрессируемых в ооцитах Xenopus» . Труды Национальной академии наук . 93 (23): 12964–12968. дои : 10.1073/pnas.93.23.12964 . ISSN 0027-8424 . ПМК 24029 . ПМИД 8917527 .
- ^ Ли, Х.; Эйвери, Л.; Денк, В.; Хесс, врач общей практики (27 мая 1997 г.). «Идентификация химических синапсов в глотке Caenorhabditis elegans» . Труды Национальной академии наук . 94 (11): 5912–5916. дои : 10.1073/pnas.94.11.5912 . ISSN 0027-8424 . ПМК 20880 . ПМИД 9159174 .
- ^ Перейти обратно: а б Джаяраман, Васанти; Тиран, Шалита; Хесс, Джордж П. (август 1999 г.). «Как быстро открывается канал рецептора γ-аминомасляной кислоты? Кинетические исследования в микросекундной временной области с использованием метода лазерно-импульсного фотолиза †» . Биохимия . 38 (35): 11372–11378. дои : 10.1021/bi990454c . ISSN 0006-2960 . ПМИД 10471287 .
- ^ Перейти обратно: а б с Тан, Де; Мацумото, Акихиро; Конри-Кантилена, Кэти; Мелпольдер, Жаклин С.; Ши, Джеймс В.К.; Лейтер, Майкл; Хесс, Джордж; Гиббл, Джоан В.; Несс, Пол М.; Альтер, Харви Дж. (май 1999 г.). «Анализ РНК вируса гепатита G (HGV), антител к белку оболочки HGV и факторов риска для доноров крови, коинфицированных HGV и вирусом гепатита C» . Журнал инфекционных болезней . 179 (5): 1055–1061. дои : 10.1086/314722 . ISSN 0022-1899 . ПМИД 10191204 .