Рудольф Шенхаймер
Рудольф Шенхаймер | |
---|---|
![]() | |
Рожденный | 10 мая 1898 г. Берлин , Германия |
Умер | 11 сентября 1941 г. Йонкерс , Нью-Йорк, США | (43 года)
Национальность | Немецкий/Американский |
Альма-матер | Университет Фридриха Вильгельма |
Известный | изотопное мечение биомолекул |
Научная карьера | |
Поля | биохимия |
Учреждения | Колумбийский университет |
Рудольф Шенхаймер 11 сентября 1941) — немецко-американский биохимик разработавший метод изотопной маркировки биомолекул , , метаболизм позволяющий детально изучать (10 мая 1898 — . [1] Эта работа показала, что все составляющие организма находятся в состоянии постоянного химического обновления. [2]
Он родился в Берлине , после окончания медицинского факультета Университета Фридриха Вильгельма там же изучал органическую химию в Лейпцигском университете , а затем изучал биохимию во Фрайбургском университете , где дослужился до должности заведующего кафедрой физиологической химии. [3]
1930/31 учебный год он провел в Чикагском университете. [4]
В 1933 году, после прихода к власти нацистов, он эмигрировал из Германии в Колумбийский университет, чтобы поступить на кафедру биологической химии. [1] Работая с Дэвидом Риттенбергом из радиохимической лаборатории Гарольда К. Юри , а затем вместе с Конрадом Блохом , они использовали стабильные изотопы для маркировки пищевых продуктов и отслеживания их метаболизма в живых существах. [3]
Далее он установил, что холестерин является фактором риска атеросклероза . [3]
Всю свою жизнь он страдал маниакальной депрессией. [2] что привело к тому, что в 1941 году он покончил жизнь самоубийством, применив цианид . [5] Перед смертью он был удостоен чести прочитать лекцию Данэма в Гарварде. Его прочитали после его смерти. [6]
Молодость образование и
Рудольф Шенхаймер родился в Берлине , Германия , 10 мая 1898 года. [4] Он был сыном Гертруды Эдель и Хьюго Шенхаймера, врача . [3] Он был евреем, однако его семья приняла христианство. [1] Он посещал местные школы в Берлине, прежде чем окончил гимназию Доротеен-Штадтише в 1916 году. [3] После окончания учебы Шенхаймер был призван в немецкую армию . [4] служил в артиллерии на Западном фронте два года Во время Первой мировой войны . [3] После службы на войне он начал изучать медицину в Берлинском университете . [4] В 1922 году он получил степень доктора медицины. Его докторская диссертация называлась «Über die Experimentelle Cholesterinkrankheit der Kaninchen» («Об экспериментальной холестериновой болезни кроликов»). [3] Затем он проработал год в больнице Моабит в Берлине патологоанатомом . [3] В это время он продолжал свои научные исследования и изучал возникновение атеросклероза у животных путем введения холестерина . [4]
В 1924 году Шенхаймер начал свое трехлетнее обучение в Лейпцигском университете по программе, направленной на расширение своих знаний в области химии . [3] Программа проводилась при поддержке Фонда Рокфеллера и преподавалась Карлом Томасом, профессором физиологической химии Лейпцигского университета. [3] Во время своего пребывания в Лейпциге Шенхаймер смог разработать метод синтеза пептидов . [4]
Карьера [ править ]
После окончания учебы в Лейпциге он год начал работать в больнице Моабит в Берлине в качестве ординатора-патологоанатома. [6] В это время он начал свои исследования и исследования по проблеме атеросклероза . [4] Его первые опубликованные работы, датированные этим периодом, были посвящены развитию атеросклероза у экспериментальных животных при введении холестерина. [6] Он также работал в лаборатории Питера Роны в Берлинской муниципальной больнице. [4]
В 1926 году Шенхаймер был приглашен Людвигом Ашоффом на факультет Фрайбургского университета . [7] Там он работал доцентом. [3] Исследование патологического материала входило в его трудовые обязанности. [6] За это время он также исследовал атеросклероз и роль пищевого холестерина в его развитии. [7] Он стал активным в 1927 году, а затем титулярным, начальником своей дивизии в 1931 году. [6]
В 1930–1931 годах Шенхаймер находился в США в качестве научного сотрудника Дугласа Смита в Чикагском университете . [6] В это время Шенхаймер вступил в контакт с Фондом Джозайи Мэйси-младшего. Позже, в 1931 году, Фонд Мэйси под руководством Людвига Каста начал поддерживать Шенхаймера в его исследованиях атеросклероза. [1] После стажировки он вернулся во Фрайбургский университет, заняв должность заведующего кафедрой патологической химии. [4]
Колумбийский университет: . гг 1933-1934
В апреле 1933 года Шенхаймер эмигрировал в США в ответ на политику нацистского режима по увольнению еврейских преподавателей в университетах. [4] Ему предложили работу в Колумбийском университете в качестве доцента, где он продолжил исследования метаболизма и синтеза холестерина вместе с Уолтером М. Сперри и Дэвидом Риттенбергом . [4]
В 1933 году Германия вступила в политический кризис и увидела подъем Гитлера и нацистской партии , что привело Шенхаймера к эмиграции в Соединенные Штаты . [1] Шенхаймер имел еврейское наследие , о котором он осознавал, несмотря на то, что его семья обратилась в христианство . Шенхаймер присоединился к еврейскому молодежному движению и активно участвовал в деятельности сионистской организации после Первой мировой войны . [1] Из-за ситуации в Германии в то время и нацистской политики увольнения еврейских преподавателей Шенхаймер вряд ли остался жить в Германии. [1] Людвиг Каст был проинформирован об этой ситуации и связался с университетами США, Корнеллом и Колумбией от имени Шенхаймера. Ханс Т. Кларк, заведующий кафедрой биологической химии Колумбийского университета , пригласил Шенхаймера работать в университете. [7] Работу на кафедре биологической химии начал научным сотрудником. [4] Фонд Джозайи Мэйси обеспечивал ему зарплату и поддержку исследований, пока он работал в Колумбии. [1] В Колумбийском университете Шенхаймер был среди других, кто разделял схожие интересы в области биохимии и хотел, чтобы она двигалась в направлении органической химии . [1]
Научная работа [ править ]
Научная работа Шенхаймера внесла вклад в биохимические и метаболические исследования, причем его наиболее значительной работой было применение изотопов для изучения промежуточного метаболизма . Ранние научные работы Шенхаймера в 1920-х годах были сосредоточены физиологии и патологии стеринов на . [1]
работы: 1924-1933 . гг Ранние
В 1926 году, находясь в Лейпцигском университете , Шенхаймер разработал метод синтеза пептидов. [4] С 1903 по 1909 год научная работа Эмиля Фишера способствовала синтезу многих пептидов , однако его метод имел ограничения. [3] Фишер использовал метод сочетания галогенациламинокислоты. [8] Требовался подходящий метод, который включал удаление аминоблокирующей группы негидролиптическим способом. [8] Этот метод был впервые предложен Рудольфом Шенхаймером, поскольку он использовал более ранние открытия Мишеля Бергмана, которые продемонстрировали, что с помощью смеси йодоводорода и йодида фосфония п-толуолсульфониламинокислоты могут быть детозилированы восстановительно. [8] Шенхаймер использовал метод сочетания азидов, предложенный Теодором Куртиусом , и метод хлорангидридов, предложенный Эмилем Фишером, для получения нескольких пептидов. [8]
В 1929 году Шенхаймер исследовал, как различные стерины влияют на отложение холестерина у кроликов. [1] Предполагалось, что только растения способны синтезировать сложные соединения, тогда как животные вынуждены получать эти соединения косвенно из растений. [9] Предполагалось также, что при модификации этих соединений для удовлетворения конкретных потребностей потребуются лишь небольшие химические изменения. [9] Предыдущие исследования баланса холестерина показали, что при определенных условиях животные могут обладать способностью образовывать холестерин , поскольку было обнаружено, что иногда в метаболических исследованиях наблюдается отрицательный баланс, при котором больше стерина , чем потребляется. выводится [9] Эти наблюдения не показали, был ли холестерин, присутствующий в организме животных, результатом синтеза или же весь он действительно поступил из растительной пищи. [9] Превращение растительных стеринов в холестерин в организме животного требует, чтобы стерол был всасываемым. Это идея, которую Шенхаймер исследовал в своих экспериментах. [9] Один из его экспериментов включал в себя введение группе кроликов двух разных диет . [1] Кролики чувствительны к диете, включающей холестерин , и реакции их организма, особенно реакции аорты, демонстрируют изменения, схожие с атеросклерозом у человека . [9] В одном из экспериментов диета включала большое количество сито-стерина, который является разновидностью растительного стерина. Другая диета включала холестерин . [9] Наблюдения за экспериментом показали, что теории Шенхаймера и его коллег о том, что растительные стеролы не усваиваются, вполне вероятны. [9] Были проведены дальнейшие исследования, и результаты пришли к выводу, что растительные стеролы не усваиваются, и поэтому животные, питающиеся только растительной пищей, должны синтезировать холестерин , необходимый для их тканей, поскольку они не получают усваиваемый холестерин. [9] В этот период Шенхаймер осознал, что холестерин имеет промежуточный метаболизм и что он химически непревращаем с другими стеролами . [1] В одном из своих более поздних экспериментов с использованием стеринов он обнаружил небольшой процент одного стерина , дигидрохолестерина, в тканях животных. [1] Он исследовал это открытие на собаке , которая показала, что в тканях образуется дигидрохолестерин. Это открытие показало Шенхаймеру, что холестерин является активным метаболитом. [1] Шенхаймер и его коллеги также исследовали эргостерол и его поведение в организме крыс, мышей и кроликов. [9] Результаты этого исследования показали, что эгро-стерин не усваивается. [9] Это исследование определило научную карьеру и исследовательский путь Шенхаймера. [7]
поздняя работа: 1933-1941 . Более гг
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/17/StableIsotopeLabeling.png/220px-StableIsotopeLabeling.png)
В 1933 году Шенхаймер эмигрировал в США , где его научные исследования приобрели другую направленность. До эмиграции его работа была в основном сосредоточена на метаболизме холестерина. В 1934 году Шенхаймер начал свою работу по промежуточному метаболизму и по тому, как стабильные изотопы могут быть применены к этому исследованию. [10] Шенхаймер работал вместе с Дэвидом Риттенбургом , а затем с Конрадом Блохом . Шенхаймер и его коллеги начали свои исследования с проведения экспериментов с использованием дейтерия . Дейтерий , который является стабильным изотопом водорода, был открыт физико-химиком Гарольдом Юри в 1932 году. [11] Один из методов, использованных в эксперименте, заключался в введении животным тяжелой воды для анализа дейтерия, присутствующего в различных компонентах тела. [10] Это позволило предположить, какой тип веществ использует водород, присутствующий в жидкостях организма, и выявило роль воды в метаболических процессах. [4] Их эксперимент также предоставил информацию о процессе распада липидных соединений, содержащих дейтерий, у экспериментальных животных. До этого исследования предполагалось, что животные утилизируют жиры непосредственно из пищи, которую они недавно съели, и что запасы жира используются только во время голодания. Эксперимент показал, что жирные кислоты сохраняются в депо организма даже во время голодания. [10]
Затем Шенхаймер и его коллеги начали изучение белкового обмена, используя изотоп азота по мере его доступности. [6] Шенхаймер и его коллега Дэвид Риттенберг проанализировали, как синтезированные аминокислоты, содержащие азот, будут действовать в организме животного. В качестве объекта эксперимента они использовали взрослых крыс и добавляли аминокислоты , синтезированные из изотопного аммиака . в их рацион [6] Когда эти диеты применялись при азотистом равновесии, было обнаружено, что они включались в тканевые белки с интенсивной и быстрой скоростью. [6] Были также свидетельства химической трансформации, поскольку тяжелый азот присутствовал в аминокислотах , которые были выделены из белка после приема внутрь. [6] Это химическое превращение было похоже на то, что было продемонстрировано на жирных кислотах в его предыдущих экспериментах по промежуточному метаболизму . [6] Результаты эксперимента показали, что белки организма находятся в непрерывном и динамическом состоянии синтеза и деградации. [4] Шенхаймер и Риттенберг открыли, что компоненты тела находятся в состоянии постоянного химического обновления, поскольку раньше считалось, что они находятся в статическом состоянии. [2] Эксперименты по метаболизму аминокислот и , жирных кислот продуктов выделения используются для подтверждения и демонстрации этой концепции метаболической «регенерации». [12] Эти молекулы проходят процесс замены и обмена в тканях организма , а также другие преобразования и фундаментальные химические реакции. [12] Этот метод изотопами мечения молекул позволил Шенхаймеру и его коллегам исследовать различные проблемы промежуточного метаболизма . [12]
К концу 1930-х годов работа Шенхаймера способствовала росту интереса к промежуточному метаболизму и изотопному методу. [1]
жизнь смерть Дальнейшая и
Шенхаймер женился на Саломе Глюксон , известном зоологе и генетике , в 1937 году. Они вместе эмигрировали в Соединенные Штаты , и у них не было детей. Позже они развелись. [4] Шенхаймера пригласили прочитать лекции, подробно описывающие его научную работу и открытия. В 1937 году он прочитал лекцию Харви, а в 1941 году его коллеги прочитали лекцию в Данэме от его имени. [6] На пике своей карьеры он покончил жизнь самоубийством , приняв цианид калия у себя дома в Йонкерсе боролся с депрессией . , и несколько лет [4]
Использование Шенхаймера открытий научных
Научная работа Шенхаймера и разработка им изотопов методов мечения позволили биохимикам открыть различные метаболические пути в организме. [4]
Шенхаймер был одним из первых ученых , определивших, что в телах людей и животных происходят процессы обновления и регенерации. [13] Методы и приемы, использованные Шенхаймером, также предоставляли средства для измерения количества веществ в организме до появления технологий и программного обеспечения для динамического моделирования. [13]
Исследование метаболического баланса Шенхаймера на животных в 1933 году представило ранние доказательства «ингибирования синтеза холестерина по обратной связи с конечным продуктом ». [14] В последующие годы, с развитием науки и техники, включая появление радиоактивных изотопов , было обнаружено больше информации об обратной связи холестерина. [14]
Ссылки [ править ]
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час я дж к л м н О п Колер, Р. младший (1977). «Рудольф Шенхаймер, изотопные индикаторы и биохимия в 1930-е годы». Исторические исследования в физических науках . 8 : 257–298. дои : 10.2307/27757372 . JSTOR 27757372 .
- ^ Перейти обратно: а б с Медавар и Пайк, 2012, стр.156.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час я дж к л «Шенхаймер, Рудольф | Encyclepedia.com» . www.энциклопедия.com . Проверено 01 июня 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час я дж к л м н О п д р Купер, ДЮ; Осборн, Мэн (1999). «Шенхаймер, Рудольф». Американская национальная биография .
- ^ [Анон.] (2001)
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час я дж к л Кларк, Ганс Т. (12 декабря 1941 г.). «Рудольф Шенхаймер, 1898-1941». Наука . Новая серия. 94 (2450): 553–554. Бибкод : 1941Sci....94..553C . дои : 10.1126/science.94.2450.553 . ПМИД 17821255 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Симони, РД; Хилл, РЛ; Воган, М (2002). «Использование изотопных индикаторов для изучения промежуточного метаболизма: Рудольф Шенхаймер» . Журнал биологической химии . 277 (43): е1–е3. дои : 10.1016/S0021-9258(19)72251-0 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Фрутон, Джозеф С. (январь 1982 г.). «Карбобензокси-метод синтеза пептидов». Тенденции биохимических наук . 7 (1): 37–39. дои : 10.1016/0968-0004(82)90064-0 . ISSN 0968-0004 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час я дж к Шенхаймер, С. (1931). «Новый вклад в метаболизм стеринов». Наука . Новая серия. 74 (1928): 579–584. Бибкод : 1931Sci....74..579S . дои : 10.1126/science.74.1928.579 . ПМИД 17752469 .
- ^ Перейти обратно: а б с Квастель, Дж. Х. (1942). «Некролог: профессор Рудольф Шенхаймер» . Природа . 149 : 15–16. дои : 10.1038/149015a0 . S2CID 4034742 .
- ^ Хельменстин, AM (2019). «Факты о дейтерии» .
- ^ Перейти обратно: а б с Шемин, Дэвид (1942). «Динамическое состояние компонентов тела: Рудольф Шенхаймер». Исследования рака . 2 . Издательство Гарвардского университета, Кембридж: 810.
- ^ Перейти обратно: а б Харгроув, Джеймс Л. (1998). Динамическое моделирование в науках о здоровье . Спрингер. п. ix. ISBN 0-387-94996-8 . OCLC 876222114 .
- ^ Перейти обратно: а б Энгелькинг, ЖЖ (25 августа 2005 г.). «Объяснение эффекта Шенхаймера — регуляция синтеза холестерина у мышей по принципу обратной связи, опосредованная белками Insig» . Журнал клинических исследований . 115 (9): 2489–2498. дои : 10.1172/jci25614 . ISSN 0021-9738 . ПМК 1184040 . ПМИД 16100574 .
- Кеннеди, EP (2001), «Дар Гитлера и эпоха биосинтеза», J. Biol. хим. , том. 276, нет. 46 (опубликовано 16 ноября 2001 г.), стр. 42619–31, doi : 10.1074/jbc.R100051200 , PMID 11559714.
- Янг, VR; Аджами, А. (1999), «Лекция к столетию Рудольфа Шенхаймера. Изотопы в исследованиях в области питания», The Proceedings of the Nutrition Society , vol. 58, нет. 1 (опубликовано в феврале 1999 г.), стр. 15–32, doi : 10.1079/pns19990004 , PMID 10343336
- Олсон, Р.Э. (1997), «Динамическое состояние компонентов тела (Schoenheimer, 1939)», J. Nutr. , том. 127, нет. 5 Suppl (опубликовано в мае 1997 г.), стр. 1041S–1043S, PMID 9164302.
- Гуггенхайм, Кентукки (1991), «Рудольф Шенхаймер и концепция динамического состояния компонентов тела», J. Nutr. , том. 121, нет. 11 (опубликовано в ноябре 1991 г.), стр. 1701–4, doi : 10.1093/jn/121.11.1701 , PMID 1941176.
- Ратнер, С; Риттенберг, Д; Кестон, AS; Шенхаймер, Р. (1987), «Журнал биологической химии», том 134, июнь 1940 г.: Исследования белкового метаболизма. XIV. Химическое взаимодействие пищевого глицина и белков организма крыс. С. Ратнер, Д. Риттенберг, Альберт С. Кестон и Рудольф Шенхаймер», Nutr. Преподобный , том. 45, нет. 10 (опубликовано в октябре 1987 г.), стр. 310–2, doi : 10.1111/j.1753-4887.1987.tb06338.x , PMID 3320825
- Шемин, Д. (1987), «О влиянии открытия стабильных изотопов на биохимические исследования: результат счастливой встречи беженца с первооткрывателем тяжелых изотопов в Колумбийском университете», Anal. Биохим. , том. 161, нет. 2 (опубликовано в марте 1987 г.), стр. 365–9, номер документа : 10.1016/0003-2697(87)90464-7 , PMID 3555154.
- Синохара, Х. (1986), «[Рудольф Шенхаймер: биографический очерк]», Seikagaku , vol. 58, нет. 12 (опубликовано в декабре 1986 г.), стр. 1449–70, PMID 3553368.
- Гольдштейн, Дж. Л. (1986), «О происхождении и профилактике СПИДа (синдрома парализованного академического исследователя)», J. Clin. Вкладывать деньги. , том. 78, нет. 3 (опубликовано в сентябре 1986 г.), стр. 848–54, doi : 10.1172/JCI112652 , PMC 423687 , PMID 3528221.
- Стеттен, Д. (1982), «Руди», Перспектива. Биол. Мед. , том. 25, нет. 3, стр. 354–68, doi : 10.1353/pbm.1982.0056 , PMID 6763679 , S2CID 246283804
Библиография [ править ]
- Браун, М.С., Энгелькинг, Л.Дж., Эверс, Б., Гольдштейн, Дж.Л., Хаммер, Р.Э., Хортон, Дж.Д., Курияма, Х., Лян, Г., Ли, В.П. и Лян, Г. 2005, «Объяснение эффекта Шенхаймера – регулирование с обратной связью». Синтез холестерина у мышей, опосредованный белками Insig», Журнал клинических исследований, том. 115, стр. 2489–98.
- Кларк, Ганс Т. (12 декабря 1941 г.). «Рудольф Шенхаймер, 1898-1941». Наука, новая серия . 94 : 553–554.
- Купер, Д.Ю., и Осборн, МЭ, 1999, «Шенхаймер, Рудольф», Американская национальная биография. Хельменстайн, AM, 2019, «Факты о дейтерии», https://www. Thoughtco.com/facts-about-deuterium-607910.
- Энгелькинг, ЖЖ (25 августа 2005 г.). «Объяснение эффекта Шенхаймера - регуляция синтеза холестерина у мышей по обратной связи, опосредованная белками Insig». Журнал клинических исследований . 115 (9): 2489–2498. doi : 10.1172/jci25614 ISSN 0021-9738.
- Фрутон, Джозеф С. (январь 1982 г.). «Карбобензокси-метод синтеза пептидов». Тенденции биохимических наук . 7 (1): 37–39. два : 10.1016/0968-0004(82)90064-0 ISSN 0968-0004.
- Харгроув, Джеймс Л. (1998). Динамическое моделирование в науках о здоровье . Спрингер. стр. ix. ISBN 0-387-94996-8 . ОСЛК 876222114
- Хельменстин, AM (2019). «Дейтериевые факты».
- Колер Р.-младший, 1977, «Рудольф Шенхаймер, изотопные индикаторы и биохимия в 1930-е годы», Исторические исследования в области физических наук, том. 8, стр. 257–298.
- Медавар, Жан: Пайк, Дэвид (2012). Дар Гитлера: правдивая история ученых, изгнанных нацистским режимом (мягкая обложка). Нью-Йорк: Издательство Arcade Publishing. ISBN 978-1-61145-709-4 .
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - Quastel JH 1942, «Некролог: проф. Рудольф Шенхаймер «Природа». 1942 год; 149, с. 15–16
- Шенхаймер, Р. 1931, «Новый вклад в метаболизм стеринов», Science, New Series, vol. 74, нет. 1928, стр. 579–584.
- Шенхаймер, Р. 1942, Исследование рака «Динамическое состояние компонентов тела», том. 2, нет. 11, с. 810.
- Симони Р.Д., Хилл Р.Л. и Воган М. 2002, «Использование изотопных индикаторов для изучения промежуточного метаболизма: Рудольф Шенхаймер», Журнал биологической химии, том. 277, № 43
- «Шенхаймер, Рудольф». Полный словарь научной биографии, Encyclepedia.com. 23 апреля 2020 г. https://www.encyclepedia.com