Текст книги "Нобелевские премии по физиологии или медицине за 100 лет"

Нервная регуляция

БЕРНАРД КАЦ, США

(Sir BERNARD KATZ)

1911

УЛЬФ ФОН ЭЙЛЕР, Швеция

(ULF VON EULER)

1905–1983

ДЖУЛИУС АКСЕЛЬРОД, США

(JULIUS AXELROD)

1912

1906

1932

1936

1938

1944

1949 (а)

1963

1970

1973

1981 (а)

2000

ФОРМУЛИРОВКА НОБЕЛЕВСКОГО КОМИТЕТА: «за открытия, касающиеся гуморальных трансмиттеров в нервных окончаниях и механизмов их сохранения, выделения и инактивации».

СУТЬ ОТКРЫТИЯ: за открытие норадреналина как трансмиттера нервной системы (фон Эйлер), за описание механизма передачи возбуждения в адренергических (Аксельрод) и холинергических (Кац) синапсах.

ПРЕДЫСТОРИЯ

В 1921 году Лёви (Нобелевская премия 1936 года) экспериментально доказал принципиально важное положение о том, что передача возбуждения с нейрона на другую клетку может осуществляться химическим путем, с помощью особого вещества – трансмиттера, или медиатора. В частности он показал, что трансмиттером в парасимпатическом отделе нервной системы является ацетилхолин — производное аминокислоты тирозина. Дейл, разделивший с Лёви Нобелевскую премию (1936), обнаружил, что это же вещество отвечает и за передачу возбуждения от нейронов двигательных нервов к волокнам скелетных мышц.

Несмотря на высокую оценку работ Лёви и Дейла, их результаты убедили не всех. Среди сомневающихся был Эклс (Нобелевская премия 1963 года), он продолжал верить, что возбуждение передается с нерва на мышцу сугубо электрическим путем.

Лёви и Дейл также показали, что акт передачи возбуждения завершается после того, как трансмиттер (ацетилхолин) расщепляется ферментом (ацетилхолинэстеразой).

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ:

В начале 1940-х годов в лаборатории Эклса в Сиднее, Австралия, Кац и Стефен У. Куффлер (Stephen W. Kuffler, 1913–1980) занялись проверкой гипотезы Эклса об электрическом характере передачи возбуждения. Эксперименты Каца и Куффлера опровергли эту гипотезу, показав, что передача возбуждения от нейрона к мышце осуществлялась химическим путем, с помощью высвобождения из нервных терминалей трансмиттера ацетилхолина. (К концу Второй мировой войны Эклс в Новой Зеландии провел собственные исследования и убедился в своей ошибке.)

В 1950 году в Лондоне Кац вернулся к изучению синапсов. Вместе с коллегами он занялся регистрацией электрической активности в концевых пластинках (области контакта нервного окончания с мышечным волокном). В результате удалось описать зависимость между высвобождением трансмиттера (ацетилхолина) и частотой потенциалов действия величиной электрического потенциала, возникающего в концевой пластинке. Кроме того, была обнаружена, постоянная «фоновая» активность синапса, т. е. спонтанное выделение медиатора в состоянии покоя.

Эти данные были опубликованы в 1954 году, и тогда же Паладе (Нобелевская премия 1974 года) дал первое описание микроструктуры синапсов, полученное с помощью электронного микроскопа. В этом описании был совершенно новый элемент: пресинаптическая область содержит множество мельчайших пузырьков. В 1956 году Кац высказал предположение о том, что эти пузырьки являются хранилищем ацетилхолина, готового в выбросу в синаптическую щель. Слияние пузырька с пресинаптической мембраной означало выброс в синаптическую щель минимального количества (одного кванта) трансмиттера. Диффундируя через щель, трансмиттер связывался с постсинаптической мембраной и вызывал в ней образование слабого электрического потенциала. Электрические потенциалы, сопровождающие выброс бесчисленного количества квантов трансмиттера, суммировались в потенциал концевой пластинки (который при некоторых условиях вызывает возбуждение всего мышечного волокна). Кац и его сотрудники показали, что квант трансмиттера представляет собою несколько тысяч молекул ацетилхолина, или как раз содержимое одного пузырька в пресинаптической области.

В конце 1950-х годов Кац и Р. Миледи (R. Milady) приступили к новому циклу исследований с целью выяснить как потенциал действия, приходящий по нервному волокну к пресинаптическому окончанию, вызывает выброс трансмиттера в синаптическую щель. В 1967 году им удалось показать роль ионов кальция в увеличении проницаемости пресинаптической мембраны для трансмиттера.

Заинтересовавшись проблемой химической передачи возбуждения (трансдукции), фон Эйлер в конце 1930-х годов обнаружил в экстрактах нервной ткани адреналиноподобное вещество. Вскоре выяснилось, что это был предшественник адреналина – норадреналин. Вторая мировая война не прервала научных изысканий в нейтральной Швеции, и в 1946 году по результатам исследований, проведенных им в Каролинском институте, фон Эйлер сообщил, что норадреналин является трансмиттером в нервных окончаниях симпатического отдела нервной системы.

В конце 1950-х годов фон Эйлер и Н.-Э. Хилларп (N.-A. Hillarp) показали, что норадреналин хранится в симпатических нервах в виде в мельчайших пузырьков, подобных тем, которые Кац считал хранилищем ацетилхолина.

Фон Эйлер также исследовал роль норадреналина в развитии физического и эмоционального стресса.

В начале 1950-х годов в Национальном кардиологическом институте в Бетесде, Мэриленд, США, Аксельрод и Бернард Броди (Bernard Brodie) изучали действие амфетаминов – мощных искусственных стимуляторов центральной нервной системы. Они обнаружили, что эффект амфетаминов связан с активацией адренергических механизмов, трансмиттерами которых являются катехоламины: дофамин, норадреналин, адреналин.

Аксельрода поразило то, как мало известно о метаболизме катехоламинов. В Национальном институте психического здоровья, куда перешел Аксельрод, он и его сотрудники выделили катехол-О-метилтрансферазу (КОМТ) – фермент, который вместе с моно аминоксид азой (МАО) отвечает в организме животных и человека за расщепление катехоламинов. В начале 1960-х годов Аксельрод и его коллеги показали, что КОМТ и МАО играют важную роль в поддержании общего уровня катехоламинов в организме, но в норме не влияют на процесс передачи возбуждения в адренергических синапсах. Этим адренергическая передача существенно отличалась от холинергической, описанной Лёви и Дейлом (оба – Нобелевская премия 1936 года). Вслед за Кацем, обнаружившим квантовый характер выброса ацетилхолина в синаптическую щель, Аксельрод и его сотрудники показали квантовый характер высвобождения и норадреналина.

С помощью этих фактов Аксельрод сумел в общих чертах описать механизм действия на организм человека не только амфетаминов, кокаина и других психотропных средств, но и применяемого для снижения кровяного давления лекарственного препарата резерпина. Было показано, как различные вещества могут влиять на содержание трансмиттера в пузырьках пресинаптической области, на выброс трансмиттера в синаптическую щель и на связывание его с постсинаптической мембраной.

Чтобы понять, как работают адренергические механизмы центральной нервной системы, катехоламины, снабженные радиоактивной меткой, вводились непосредственно в желудочки мозга.

В 1960-е годы Аксельрод исследовал действие нейротрансмиттеров на эндокринные клетки (например, шишковидного тела), высвобождающие в кровь гормоны, и, наоборт, влияние гормонов на выброс нейротрансмиттеров.

ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Работы Каца не только дали детальное описание механизма передачи возбуждения от нерва к мышце (с помощью ацетилхолина), но и стали основой для понимания любого процесса синаптической передачи между нервными клетками в центральной и периферической нервной системе.

Открытия Аксельрода позволили понять механизм действия адренергических синапсов в центральной и периферической нервной системе, а также способы фармакологического воздействия на адренергическую передачу. Существенным элементом этих механизмов была КОМТ – фермент, открытый Аксельродом.

Обнаружение фон Эйлером второго (наравне с ацетилхолином) трансмиттера нервной системы – норадераналина – существенно дополнило общую картину системы трансдукции. Тем не менее, имя фон Эйлера осталось в истории науки в большей степени связанным с другими его открытиями – простагландинов и регуляторных пептидов. Кац также известен своими работами по биофизике нервного импульса, проведенными вместе с Ходжкиным и Хаксли (оба – Нобелевская премия 1963 года), чуть ли не больше, чем теми, за которые он был удостоен высшей научной награды.

Открытия, сделанные Аксельродом, Кацем и фон Эйлером, дали ответы на главные вопросы, касающиеся механизма передачи возбуждения между нервными клетками, а также между нейроном и клеткой эффекторного (исполнительного) органа, например, скелетной мышцей или гладкой мышцей стенки кровеносного сосуда. Химический процесс передачи возбуждения через синаптическую щель принципиально отличается от электрического механизма, лежащего в основе проведения импульсов по нервным волокнам. Трое ученых, работая независимо друг от друга, способствовали созданию стройного учения о нейротрансдукции, включающего описание происхождения нейротрансмиттеров, их накопления, высвобождения, действия на постсинаптическую мембрану и инактивации. Их открытия явились фундаментальными для нейрофизиологии и нейрофармакологии и оказали сильное стимулирующее влияние на поиск лекарственных препаратов для лечения нервных и психических заболеваний.

БИОГРАФИИ:

КАЦ

Кац родился 26 марта 1911 года в Лейпциге, Германия. Его родители, Макс Н. Кац (Max N.Katz) и Евгения Рабинович (Eugenie Rabinowitz), были выходцами из России. Кац обучался в гимназии Альберта в Лейпциге (1921–1929), изучал медицину в Лейпцигском университете (1929–1934) и получил премию Зигфрида Гартена (Siegfried Garten) за физиологическое исследование (1933).

Кац оставил Германию в феврале 1935 года и был принят в аспирантуру Хиллом (Нобелевская премия 1922 года) в Университетский колледж в Лондоне. Здесь Кац в 1938 году получил степень доктора философии и стипендию памяти Бейта (Beit Memorial). Он проработал в этой лаборатории до августа 1939 года. Поняв, что война в Европе неизбежна, он принял предложение Эклса (Нобелевская премия 1963 года) и перебрался в Австралию. Там он поступил в лабораторию Эклса при Сиднейской больнице. В 1941 году он получил британское гражданство, а в 1942 году поступил офицером в радиолокационные части Королевских австралийских ВВС и до конца войны прослужил в Юго-Западной части Тихого океана.

В 1946 Кац вернулся в Университетский колледж в Лондоне в лабораторию Хилла на должность заместителя директора по научной работе. Там он присоединился к Ходжкину и Хаксли (оба – Нобелевская премия 1963 года) в их усилиях понять механизм возникновения потенциала действия. В 1950 году он стал преподавателем физиологии, а в 1952 году – профессором и заведующим кафедрой биофизики в Университетском колледже. Вместе с Дель Кастильо (Del Castillo) он исследовал потенциал концевой пластинки мышечного волокна.

Среди многочисленных наград Каца – рыцарское звание (1969).

В 1945 году Кац женился на Маргарите Пенли (Marguerite Penly). У них двое сыновей.

ФОН ЭЙЛЕР

Ульф Сванте фон Эйлер родился 7 февраля 1905 года в Стокгольме и был вторым сыном Ханса фон Эйлера-Хельпина (Hans von Euler-Chelpin) (Нобелевская премия по химии за 1929 год) и Астрид Клеве (Astrid Cleve) – дочери профессора химии из Упсальского университета. Научная атмосфера в родительском доме и встречи с учеными, в частности с Аррениусом (Нобелевская премия по химии за 1903 год), поощряли интерес Ульфа к исследованиям. Он начал изучать медицину в Каролинском институте в 1922 году. С 1926 года он работал на кафедре фармакологии, где в 1930 году защитил диссертацию и был назначен ассистентом профессора фармакологии.

Благодаря поддержке кафедры фон Эйлер получил Рокфеллеровскую стипендию, давшую возможность с 1930 по 1931 год учиться за границей: у Дейла (Нобелевская премия 1936 года) в Лондоне и у Хейманса (Нобелевская премия 1938 года) в Генте. Фон Эйлеру и Дж. X. Геддаму (J. Н. Gaddum) посчастливилось в экстракте кишки обнаружить первый из регуляторных пептидов – субстанцию Р (1931). По возвращении домой он продолжил исследования, приведшие к открытию простагландинов (1935), пиперидина (1942) и норадреналина (1946). Продолжить изучение простагландинов фон Эйлер поручил Бергстрёму, который за это был позднее удостоен Нобелевской премии (за 1982 год). В 1930–1939 годы фон Эйлер был ассистентом профессора.

В 1939 году он был назначен профессором физиологии Каролинского института и занимал этот пост до 1971 года. После открытия норадреналина, как адренергического нейротрансмиттера (1946), большинство работ фон Эйлера было посвящено именно этому предмету.

С 1953 до 1960 года фон Эйлер был членом Нобелевского комитета по физиологии или медицине, а с 1961 до 1965 года – секретарем Комитета. В 1965 году фон Эйлер был назначен председателем Нобелевского фонда. С 1965 до 1971 года он был вице-президентом Международного союза физиологических наук.

Фон Эйлер был женат на Яне Сёденштерна (Jane Sodenstierna) с 1930 по 1957 год. У них было два сына и две дочери. В 1958 году фон Эйлер женился вторично на графине Дагмаре Кронстедт (Dagmar Cronstedt).

Фон Эйлер умер 10 марта 1983 года в возрасте 78 лет.

АКСЕЛЬРОД

Аксельрод родился 30 мая 1912 года в Нью-Йорке в семье Айседора Аксельрода (Isadora Axelrod) и Молли Лейхтлинг (Molly Liechtling). Джулиус учился в городском колледже Нью-Йорка и получил там степень бакалавра (1933), за этим последовала степень магистра искусств Нью-Йоркского университета (1941). С 1933 по 1935 год он работал лаборантом на кафедре бактериологии Медицинской школы Нью-Йоркского университета. С 1935 по 1946 год Аксельрод был химиком в лаборатории промышленной гигиены и одновременно изучал медицину. Работая в лаборатории, Аксельрод в результате несчастного случая потерял левый глаз. Там же он познакомился с Броди, чьи работы по метаболизму лекарств произвели на Аксельрода большое впечатление, и перейдя в 1946 году в Третий исследовательский отдел Нью-Йоркского университета, он до 1949 года работал там под руководством Броди. В 1949 году Броди и Аксельрод перешли в отдел химической фармакологии Национального кардиологического института сердца в Бетесде, Мэриленд, где Аксельрод проработал до 1953 года и стал ведущим научным сотрудником (1953).

В этом институте, Аксельрод вместе с Броди сосредоточил усилия на изучении мощных биогенных стимуляторов – амфетаминов. При изучении их свойств были впервые получены данные о метаболизме этих веществ в организме.

В своей Нобелевской речи Аксельрод специально сделал акцент на том, что “.. вещества, которые эффективно использовались для лечения психических расстройств, неврологических и сердечно-сосудистых заболеваний, влияют на захват, хранение, выделение, образование и обмен катехоламинов. Эти данные, касающиеся закономерностей деятельности периферической и центральной нервной системы, пролили свет на причины и лечение психических расстройств, болезни Паркинсона и гипертонии”.

Дальнейшему продвижению Аксельрода мешало отсутствие докторской степени, и в решении этой проблемы ему помог Пол Смит (Paul Smith). В 1955 году 43-летний Аксельрод, наконец, получил степень доктора философии университета Джорджа Вашингтона и возглавил отдел фармакологии в только что созданном Национальном институте психического здоровья.

В 1938 году Аксельрод женился на Салли Тауб (Sally Taub). У них двое сыновей.

ЛИТЕРАТУРА

Работы Каца:

Нервный импульс ⁄ Физика и химия жизни. М., 1960. С. 236–253;

Нерв, мышца и синапс. М., 1968;

Electric Exitation of Nerve: A Review. London, 1939;

How Cells Communicate. San Francisco, California, 1961;

Nerve, Muscle, and Synapse. New York, 1966;

The Release of Neural Transmitter Substance. Springfield, Illinois, 1969.

О нем:

Biographical Encyclopedia of Scientists. New York, 1981. P. 427.

Работы Эйлера:

Hypertension after bilateralnephrectomy in the rat//Nature. 1947. V. 160. N. 4078. P. 905 (with E. Braun-Menendez);

Noradrenaline: Chemistry, Physiology, Pharmacology, and Clinical Aspects. Springfield, Illinois, 1956;

Prostaglandins. New York, 1968;

Release and Uptake Functions in Adrenergic Nerve Granules. Liverpool, 1982.

О нем:

Biographical Encyclopedia of Scientists. New York, 1981. P. 815;

Biographical Memoirs of the Fellows of the Royal Society. V. 31. London, 1985. P. 143–170.

Работы Аксельрода:

Reduction in the accumulation of norepinephrine 3H in experimental hypertension // Life Sci. 1966. V. 5. P. 2283–2291 (with others);

Control of catechol amine metabolism//Progr. Endocrinol. Int. Congr. Endocrinol. 3d. 1968. P. 286–293;

The Pineal. New York, 1968 (with R. Wurthman, D. Kelly);

Biochemical pharmacology of catechol amines and its clinical implication // Trans. Am. Neurol.

Ass. 1972. V. 96. P. 179–186.

О нем:

People. 1979. V. 11. P. 24;

Biographical Encyclopedia of Scientists. New York, 1981. P. 34–35.

О них:

Nobel prizes. Neurophysiologists honoured//Nature. 1970. V. 228. N. 5269. P. 304;

Udenfriend S., Martin A. R. Nobel Prize: Three share 1970 award for medical research // Science. 1970. V. 170. N. 3956. P. 422–424;

Neurobiology: On the research frontier. Scientists from three nations share 1970 Nobel Prize for studies of chemicals that carry messages between nerve cells // Sci. News. 1970. V. 98. N. 17. P. 331;

Nobel Prize: Research on nerves // Chem. Eng. News. 1970. V. 48. N. 45. P. 16.

Физиология клетки и физиологическая химия

ЭРЛ У. САЗЕРЛЕНД младший, США

(EARL W. SUTHERLAND JR.)

1915–1974

1910

1929

1931

1937

1943

1947 (а)

1953

1955

1964

1971

1974

1985

1991

1992

1994

1999

ФОРМУЛИРОВКА НОБЕЛЕВСКОГО КОМИТЕТА: «за открытия, касающиеся механизмов действия гормонов».

СУТЬ ОТКРЫТИЯ: за открытие общего механизма действия большинства гормонов, в частности за открытие роли циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) как вторичного посредника, передающего сигнал от рецептора, расположенного на клеточной мембране, к ферментам внутри клетки.

ПРЕДЫСТОРИЯ

До XIX века отчетливых представлений о веществах, выделяющихся клетками тела и участвующих в регуляции важных жизненных процессов, не существовало. В 1855 году французский физиолог Клод Бернар (Claude Bernard, 1813–1878) предположил, что железы выделяют в кровь внутренние секреты, оказывающие действие на весь организм.

Первый гормон (секретин) был открыт английскими физиологами Уильямом Мэддоком Бейлиссом (William Maddock Bayliss, 1860–1924) и Эрнестом Генри Старлингом (Ernest Henry Starling, 1866–1927) в Англии в 1902 году, хотя сам термин гормон (греч. hormao — побуждать, приводить в движение) был предложен двумя-тремя годами позже их соотечественником Уильямом Б. Харди (William В. Hardy). В своей лекции 1905 года Старлинг уже использовал этот термин. В 1915 году раздел “Гормоны” появился в написанном Бейлиссом руководстве “Principles of General Physiology”.

В 1914 году Кендалл (Нобелевская премия 1950 года) выделил гормон щитовидной железы, который он назвал тироксином. В 1922 году всемирной сенсацией стало открытие Бантингом (Нобелевская премия 1923 года) и Чарльзом Гербертом Бестом (Charles Herbert Best) гормона поджелудочной железы инсулина. Таким образом, к середине XX века было известно несколько гормонов и множество их эффектов.

Сущетвовавшие в то время представления о механизме действия гормонов заключались в следующем. Эндокринная клетка, возбуждаясь, высвобождает молекулы гормона, и те переносятся кровью к другому органу. Там они встречаются с клеткой-мишенью и запускают внутри нее цепочку каких-то неведомых событий, которые приводят к изменению формы клетки (например, клетка сокращается), ее росту или к выбросу клеткой в кровь какого-либо фермента, ускоряющего определенную биохимическую реакцию. Таким образом, были известны (хотя и в общих чертах) начало и конец процесса, но полностью отсутствовали какие-либо сведения о важнейшей связи между ними.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

Сазерленд начал свои исследования около 1950 года. В сотрудничестве с Карлом Кори (Нобелевская премия 1947 года) он изучал механизм, посредством которого адреналин регулирует в печени обмен гликогена. В условиях стресса организму требуется больше энергии; надпочечники секретируют в кровеносное русло адреналин, тот способствует расщеплению гликогена до глюкозы; глюкоза окисляется, давая дополнительное количество энергии.

Основываясь на данных Фишера и Эдвина Кребса (Нобелевская премия 1992 года) о роли аденозинтрифосфата (АТФ) в активации фосфорилазы — фермента, ускоряющего расщепление гликогена, Сазерленд и его сотрудник Т. Ролл (Th. Roll) смешали в пробирке неактивную фосфорилазу, АТФ и адреналин и показали, что в этих условиях происходит активация фосфорилазы.

Позднее Сазерленд обнаружил, что непосредственной причиной такой активации является появление в клетке ранее неизвестного вещества. Сазерленд назвал это гипотетическое вещество вторичным посредником (англ, second messenger – в буквальном переводе: второй посланник). Сам гормон Сазерленд считал «первичным посредником». Новое вещество было выделено, его химическая структура описана: им оказался циклический 3’,5’-аденозинфосфат, или цАМФ.

Открытие Сазерленда предполагало, что адреналин вызывает образование цАМФ в клетках печени, затем цАМФ превращает неактивную фосфорилазу в активный фермент, а она ускоряет образование глюкозы. При этом возник важный вопрос о том, как именно гормон стимулирует клетку к образованию цАМФ. Сазерленд обнаружил, что это происходит благодаря незадолго перед тем открытому ферменту, названному аденилатциклазой.

Повторим всю последовательность событий, как ее описал Сазерленд:

– адреналин присоединяется к рецептору на поверхности клетки;

– комплекс «адреналин+рецептор» активирует аденилатциклазу, которая также расположена на мембране клетки;

– аденилатциклаза катализирует образование цАМФ;

– цАМФ внутри клетки активирует фосфорилазу;

– фосфорилаза ускоряет расщепление гликогена.

Первоначально Сазерленд создал эту схему для объяснения действия только адреналина, однако примерно в 1960 году он понял, что сходным образом могут быть объяснены эффекты и других гормонов. Одна из наиболее важных идей Сазерленда заключалась в том, что гормоны не входят в клетку, но захватываются рецепторами на ее поверхности.

В 1965 году Сазерленд обнаружил цАМФ у бактерий. До той поры считалось, что бактерии не нуждаются в гормональных эффектах. Открытие цАМФ у бактерий и аналогичные находки у других одноклеточных организмов показали новые широкие биологические перспективы. Исследования конца 1960-х годов выявили, что цАМФ выполняет несколько регуляторных функций, жизненно важных для одноклеточных организмов, функций, направленных на приспособление клетки к окружающей среде.

ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Гипотеза Сазерленда поначалу была встречена научным сообществом с большим недоверием, так как казалось невозможным, что одно и то же вещество (цАМФ) опосредует столь различные эффекты, вызываемые разными гормонами. Однако на протяжении второй половины 1960-х годов были получены решающие доказательства правильности предложенной схемы. Оказалось, что именно так действуют и полипептидные гормоны. Часть доказательств была получена самим Сазерлендом. Специфичность действия каждого конкретного гормона обусловлена присутствием разных рецепторов на поверхности разных клеток и особенностями химических реакций, протекающих внутри клеток, но не различием вторичных посредников.

До работ Сазерленда не было сколько-нибудь серьезной попытки ответить на вопрос о том, как именно гормон действует на живую клетку. Механизм, посредством которого гормоны осуществляют свои крайне важные функции, оставался полной загадкой. Сазерленд описал механизм, соединяющий гормоны и их эффекты, и тем самым выполнил одну из основных функций исследователя – способствовать построению единой картины материального мира.

Позднее было установлено, что цАМФ – не единственный вторичный посредник, кроме него ту же функцию выполняют циклический гуанинмонофосфат (цГМФ), инозитолтрифосфат (ИФф, ионы кальция Са²⁺ и некоторые другие вещества. Их открытие лишь уточнило схему, но не изменило ее принципиально и тем более не снизило значения первого открытия.

Работы Сазерленда стимулировали дальнейшие исследования, направленные на все более полное и точное описание механизма возникновения и действия вторичных посредников. Так, Фишер и Эдвин Кребс (Нобелевская премия 1992 года) возвели обратимое фосфорилирование белков в ранг общего принципа регуляции функций в организме. Гилман и Родбелл (Нобелевская премия 1994 года) открыли существование связанных с клеточной мембраной G-белков, являющихся обязательным звеном между комплексом «гормон-рецептор» и аденилатциклазой.

БИОГРАФИЯ

Эрл Уилбур Сазерленд родился 19 ноября 1915 года в маленьком городке Бурлингейме, Канзас, США, пятым из шести детей мануфактурщика Эрла Уилбура Сазерленда старшего (Earl Wilbur Sutherland) и Эдит Хартшорн (Edith Hartshorn). Эрл Уилбур младший вырос в сельской местности и навсегда сохранил любовь к природе. В школьные годы на него, как и на многих, оказала решающее влияние книга Поля де Крюи «Охотники за микробами”. После этого интерес к биологии и медицине у Сазерленда уже никогда не ослабевал.

В 1933 году он поступил в Уошберн-колледж в Топике, Канзас. Великая депрессия начисто разорила родителей Сазерленда, и, чтобы учиться, он подрабатывал санитаром в больнице. В 1937 году он стал бакалавром и поступил в Медицинскую школу Вашингтонского университета в Сент-Луисе, где фармакологию преподавал Кори (Нобелевская премия 1947 года). Сазерленд сочетал учебу с работой лаборантом у Кори.

В 1942 году Сазерленд получил степень доктора медицины и поступил интерном в госпиталь Барнса в Сент-Луисе. В конце Второй мировой войны Сазерленд проходил военную службу сначала врачом батальона, потом – в военном госпитале в Германии. В 1945 году Сазерленд вернулся домой и под влиянием Кори занялся исследовательской и преподавательской работой. В Медицинской школе Вашингтонского университета он был преподавателем фармакологии (1945–1946), преподавателем (1946–1950), доцентом (1950–1952) и профессором биохимии (1952–1953). Здесь он начал исследования фосфорилазы.

В 1953 году он получил должность профессора фармакологии и декана факультета в Медицинской школе университета Вестерн-Резерв в Кливленде, Огайо. В этот период Сазерленд изучал роль фосфорилирования-дефосфорилирования в обменен энергии.

С 1963 года он работал профессором физиологии Медицинской школы университета Вандербильта в Нэшвиле, Теннесси.

В 1937 году Сазерленд женился на Милдред Райс (Mildred Rice), однако брак оказался неудачным. В 1963 году он завел новую семью, женившись на Клаудии Себесте Смит (Claudia Sebeste Smith). У них было два сына и две дочери.

Сазерленд умер в Майами 9 мая 1974 года в возрасте 58 лет.

ЛИТЕРАТУРА

Работы лауреата:

The properties of an adenine ribonucleotide produced with cellular particles, ATP, Mg⁺⁺, and epinephrine or glucagon // J. Am. Chem. Soc. 1957. V. 79. P. 3068 (with T. W. Rail);

Formation of a cyclic adenine ribonucleotide by tissue particles // J. Biol. Chem. 1958. V. 232. P. 1065–1076 (with T.W. Rail);

The role of cyclic 31*, 5A-AMP in responses to catechol amines and other hormones // Pharmacol. Rev. 1966. V. 18. P. 145–161 (withG. A. Robinson);

Cyclic AMP. New York, 1971 (with G. A. Robinson, R. W. Butcher).

О нем:

Лазарев H. И., Панов М. А., Самойлов В. И. Лауреаты Нобелевской премии 1971 г. По медицине – Э. У. Сазерленд//Природа. 1972. № 1. С. 105–106;

Nobel prize. Cyclic AMP recognized // Nature. 1971. V. 233. N. 5321. P. 513;

Pastan I. H. The 1971 Nobel Prize for Physiology or Medicine // Science. 1971. V. 174. N. 4007. P. 392–393;

Sutherland's cyclic AMP work brings him Nobel Prize //Sci. News. 1971. V. 100.N. 17.P.278;

Biographical Memoirs. National Academy of Sciences. V. 49. Washington, DC, 1978. P. 319–350.