Эрл Уилбур Сазерленд мл.

Эрл Уилбур Сазерленд мл.
Сазерленд, гр. 1970 год
Рожденный	( 1915-11-19 ) 19 ноября 1915 г. Берлингейм, Канзас , США
Умер	9 марта 1974 г. ) ( 1974-03-09 ) ( 58 лет Майами , Флорида, США
Альма-матер	Вашингтонский университет в Сент-Луисе ( MD ) Университет Уошберна ( BS )
Известный	Адреналин , циклический АМФ
Награды	Международная премия Фонда Гайрднера (1969) Премия Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования (1970) Премия Диксона (1971). Нобелевская премия по физиологии и медицине (1971 г.) Национальная медаль науки (1973 г.)
Научная карьера
Поля	Биохимия
Учреждения	Университет Вандербильта , Университет Кейс Вестерн Резерв , Медицинский факультет Вашингтонского университета , Университет Майами
Докторанты	Ферид Мурад

Эрл Уилбур Сазерленд младший (19 ноября 1915 — 9 марта 1974) — американский фармаколог и биохимик, родившийся в Берлингейме, штат Канзас . Сазерленд получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1971 году «за открытия, касающиеся механизмов действия гормонов, особенно адреналина , через вторичные мессенджеры , а именно циклический аденозинмонофосфат или циклический АМФ».

Ранняя жизнь и образование

Сазерленд родился 19 ноября 1915 года в Берлингейме , штат Канзас . Второй младший из шести детей, его воспитывали мать Эдит М. Хартшорн и отец Эрл В. Сазерленд. Хотя его отец, родом из Висконсина , два года учился в Гриннелл-колледже , в конечном итоге он вел аграрный образ жизни, который привел его в Нью-Мексико и Оклахому, прежде чем поселиться в Берлингейме, чтобы вырастить семью. Эдит, уроженка Миссури , прошла некоторую подготовку по сестринскому делу в так называемом «женском колледже». Чтобы обеспечить семью, отец Сазерленда управлял галантерейным магазином, где давал работу каждому из своих детей. Сазерленд начал ловить рыбу в пять лет, и это стало развлечением, которым он наслаждался большую часть своей жизни.

Будучи учеником старшей школы, Сазерленд играл и преуспел в нескольких видах спорта, включая теннис , баскетбол и футбол .

В 1933 году, в возрасте 17 лет, Сазерленд поступил в Уошберн-колледж в Топике , штат Канзас, и начал получать степень бакалавра наук . Чтобы оплатить обучение, он на протяжении всех студенческих лет работал фельдшером в местной больнице. Сазерленд получил высшее образование в 1937 году, в возрасте 21 года. Затем он был принят в медицинский факультет Вашингтонского университета в Сент-Луисе , где у него сложилось сильное наставничество с Карлом Фердинандом Кори . В 1942 году Сазерленд получил степень доктора медицины .

Карьера

Академические круги и исследования

В 1940 году, во время учебы на медицинском факультете Вашингтонского университета , Сазерленд впервые столкнулся с исследованиями в качестве ассистента по фармакологии в лаборатории Карла Фердинанда Кори, получившего в 1947 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие механизма гликогена метаболизма . Под руководством Кори Сазерленд провел исследование влияния гормонов адреналина и глюкагона на расщепление гликогена до глюкозы. В 1942 году он работал интерном в Барнс-еврейской больнице в Сент-Луисе .

После получения медицинской степени в Вашингтонском университете в 1942 году Сазерленд служил армейским врачом во время Второй мировой войны . Он вернулся в Вашингтонский университет в Сент-Луисе в 1945 году, где продолжил исследования в лаборатории Кори. Сазерленд приписывает свое решение продолжить исследовательскую карьеру, а не заниматься медицинской профессией, своему наставнику Кори.

Во время своего пребывания в Медицинском факультете Вашингтонского университета Сазерленд занимал различные преподавательские должности, в том числе преподавателя фармакологии (1945–46), преподавателя биохимии (1946–50), доцента биохимии (1950–52) и доцента биохимии. (1952–53).

В 1953 году Сазерленд переехал в Кливленд на должность профессора фармакологии и заведующего кафедрой фармакологии медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв . Там он сотрудничал с Теодором В. Раллом, также профессором фармакологии, который стал его пожизненным партнером по исследованиям. Вместе они провели дальнейшие исследования механизма действия гормонов на молекулярном уровне. За десять лет работы в Университете Кейс Вестерн Резерв Сазерленд сделал несколько новаторских открытий, которые привели к идентификации циклического аденозинмонофосфата , или циклического АМФ, и его роли в качестве вторичного мессенджера .

В 1963 году Сазерленд стал профессором анатомии Медицинской школы Университета Вандербильта в Нэшвилле . Его должность позволяла ему уделять больше времени своим исследованиям. Он продолжил свою работу над циклическим АМФ, получив финансовую поддержку от стипендии карьерного исследования, присужденной ему Американской кардиологической ассоциацией в 1967 году. Он занимал должность преподавателя в Университете Вандербильта до 1973 года.

В 1973 году, проведя 10 лет в Университете Вандербильта , Сазерленд переехал в Майами , где поступил на факультет Медицинской школы Миллера Университета Майами в качестве выдающегося профессора биохимии. Он продолжал участвовать в новых исследованиях аденозинмонофосфата и гуанозинмонофосфата , написав в соавторстве четыре статьи только в 1973 году.

Открытие циклического AMP

Работая в лаборатории Кори, Сазерленд с помощью своих коллег сделал несколько открытий, касающихся механизма гликогена метаболизма , которые годы спустя привели его к открытию биологической активности циклического АМФ. Лаборатория Кори ранее установила основной механизм метаболизма гликогена, за что была удостоена Нобелевской премии по физиологии и медицине . Сазерленд помог выявить важность фосфорилазы печени (LP) в процессе гликогенолиза . Он обнаружил, что из трех основных ферментов, участвующих в гликогенолизе, LP лимитирует скорость, а это означает, что прогресс метаболизма гликогена зависит от этого фермента. ЛП стал предметом его исследований на следующие несколько лет, и именно благодаря экспериментам с ЛП и взаимодействием гормонов было сделано его самое известное открытие.

Осознав важность LP, Сазерленд перенес свои исследовательские усилия в Западный резервный университет. серии статей Там он работал в сотрудничестве с Тедом Раллом, Уолтером Д. Восилайтом и Жаком Берте над публикацией в Журнале биологической химии «Взаимосвязь адреналина и глюкагона с фосфорилазой печени», которая была выпущена в четырех частях. Эти четыре статьи документируют очистку LP и анализ некоторых его свойств. Во-первых, было установлено, что ферментативная активность ЛП зависит от добавления или удаления фосфатной группы — процесса, называемого фосфорилированием . В более позднем эксперименте они продемонстрировали, что при добавлении адреналина и глюкагона в срезах печени поглощается больше фосфата, что позволяет предположить, что эти гормоны способствуют фосфорилированию LP, активируя фермент. Результаты более поздней статьи из этой серии показали, что это фосфорилирование и активация LP были результатом действия киназы фосфорлиазы . В этой серии также исследовали инактивацию фосфорилазы печени и охарактеризовали фермент, который они первоначально назвали ферментом, инактивирующим LP, который действует путем расщепления фосфатной группы. Позже этот фермент был переименован в фосфатазу фосфорилазы печени. В этих статьях также охарактеризованы LP с точки зрения молекулярной массы и других факторов. В ходе анализа они обнаружили неожиданный результат: активация LP увеличивается при добавлении 5-АМФ, который является предшественником цАМФ; однако в то время об этом не было известно.

Четвертая статья, опубликованная в этой серии, «Взаимосвязь адреналина и глюкагона с фосфорилазой печени: IV влияние адреналина и глюкагона на реактивацию фосфорилазы в гомогенатах печени», была опубликована в 1956 году. В этой статье Сазерленд и его коллеги продолжили свое исследование. адреналина и глюкагона. Ключом к успеху этого эксперимента стало использование гомогената клеток печени, а не интактных клеток печени, как они делали в своих предыдущих экспериментах. Общее мнение среди исследователей того времени заключалось в том, что изучение гормонов возможно только с использованием интактных клеток; это был первый случай изучения гормонального пути с использованием клеточного гомогената. Сазерленд и его соавторы смогли наблюдать в гомогенате печени эффекты, аналогичные тем, которые наблюдались на целых срезах печени. Что еще более важно, они смогли наблюдать эту реакцию в два этапа. Реакция этой стадии характеризовалась тем, что фракция частиц продуцировала неизвестный термостабильный фактор в присутствии гормонов адреналина и глюкагона. Затем этот фактор стимулирует образование фосфорилазы печени во фракции гомогената, где гормоны отсутствуют. Этот неизвестный термостабильный фактор, который вырабатывался в присутствии гормонов и в конечном итоге приводил к вторичному образованию фосфорилазы печени, позже был назван циклическим АМФ.

Несмотря на то, что открытие циклического АМФ и идея вторичных мессенджеров имели большое значение для мира медицины, открытия Сазерленда на самом деле были достигнуты путем напряженных проб и ошибок. Прежде всего, Сазерленд и Тед Ралл были убеждены, что гомогенат сахарозы клеток печени абсолютно необходим для поддержания их здоровья и пролиферации. Этот вывод был сделан Раллем на основе его опыта изучения митохондрий , которые хорошо реагировали на эти гомогенаты сахарозы; однако это не имело ничего общего с тем, что изучалось в то время. Оказалось, что эта сахароза не была необходима для гомогената, и как только они поставили эксперимент без сахарозы, они смогли увидеть более эффективные результаты. Во-вторых, Сазерленд изначально считал, что в неповрежденной клетке есть что-то жизненно важное и что нарушение ее структуры не приведет к гормональному эффекту. Однако после некоторых дебатов Ралл убедил Сазерленда использовать гомогенаты печени. Когда они стали свидетелями почти удвоения скорости активации LP, они поняли, что убеждение в том, что сохранение клеток в целости и сохранности имеет решающее значение для изучения эффектов гормонов, не обязательно верно, по крайней мере, в данном случае. Наконец, Сазерленд решил проигнорировать просьбу Жака Берте провести тот же эксперимент, используя надлежащую лабораторную технику, в частности, метод Lehninger Hard Pour, при котором надосадочную жидкость декантировали, переливая жидкость в другую пробирку, как только фракция твердых частиц достигла верхней части исходной пробирки. трубка. Берте не только потребовал, чтобы этот этап процедуры выполнялся путем тщательной аспирации, но и раскритиковал отсутствие специфичности центрифугирования в отношении высоты суспензии, частоты вращения и времени. Готовность Сазерленда и его коллег изменить свои экспериментальные процедуры и ошибочные предположения позволили им сделать сделанные ими открытия.

Личная жизнь

Сазерленд женился на Милдред Райс в 1937 году, в том же году, когда он окончил Уошберн-колледж . В 1944 году, во время Второй мировой войны , Сазерленд был призван на службу в качестве батальонного хирурга под командованием генерала Джорджа С. Паттона, а позже был отправлен в Германию , где до 1945 года служил штабным врачом в военном госпитале. У него было два сына и дочь от Милдред Райс.

В 1962 году Сазерленд развелся со своей первой женой. Год спустя, когда он стал профессором физиологии в Университете Вандербильта, Сазерленд женился на Клаудии Себесте Смит, заместителе декана университета, и они были вместе до конца жизни Сазерленда.

Награды и достижения

• 1937 – бакалавр наук Уошберн-колледжа в Топике, Канзас ;
• 1942 – доктор медицины Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, штат Миссури ;
• 1969 – Премия Торальда Соллмана в области фармакологии | Международная премия Фонда Гайрднера ;
• 1970 – Премия Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования ;
• 1971 – Нобелевская премия по физиологии и медицине | Премия за достижения от Американской кардиологической ассоциации;
• 1971 — Премия «Золотая тарелка» Американской академии достижений ;
• 1973 – Национальная медаль науки вручена Ричардом Никсоном.

В 1952 году Сазерленд был удостоен звания лектора Мемориала Бантинга , а в 1953 году был избран председателем кафедры фармакологии Университета Кейс Вестерн Резерв в Кливленде, штат Огайо. В 1967 году ему была присвоена должность карьерного исследователя Американской кардиологической ассоциации, а в 1973 году он был избран членом Национальной академии наук .

Сазерленд также был членом различных научных обществ, в том числе Американского общества химиков-биологов, Американского химического общества , Американского общества фармакологии и экспериментальной терапии , Американской ассоциации содействия развитию науки и Сигмы Си . С 1951 по 1956 год Сазерленд был членом редакционной коллегии журнала «Биохимические препараты». Редакционная коллегия «Журнала фармакологии и экспериментальной терапии» добивалась внимания с 1957 по 1958 год.

Смерть

9 марта 1974 года Сазерленд умер от внутреннего кровотечения из-за хирургических осложнений, последовавших за массивным кровоизлиянием в пищевод . Ему было 58 лет.

Наследие

После смерти Сазерленда, в 1974 году, Медицинская школа Миллера учредила лекцию памяти Сазерленда. В 1976 году Университет Вандербильта учредил премию Сазерленда, которая ежегодно присуждается преподавателю, чья работа принесла ему национальное, если не международное, признание и уважение. Получателям награждаются 5000 долларов, а их имя выгравировано на серебряной чаше. Вандербильт почтил Сазерленда в 1997 году, начав читать ему лекцию, а затем снова в 2001 году, создав кафедру фармакологии Сазерленда. Хайди Э. Хамм, член факультета Вандербильта, была назначена на эту должность при ее учреждении и до сих пор сохраняет это звание.

Внешние ссылки

• Эрл Уилбур Сазерленд-младший на Nobelprize.org
• ссылка Ласкера
• Ссылка на NAS
• Ссылка Case-Western