Earl Wilbur Sutherland Jr. - Earl Wilbur Sutherland Jr.

Earl Wilbur Sutherland Jr.
Earl Wilbur Sutherland Jr.
Született ( 1915-11-19 ) 1915. november 19
Burlingame, Kansas , USA
Meghalt 1974. március 9 (1974-03-09) (58 éves)
Miami, Florida , USA
Állampolgárság Amerikai
alma Mater Washington Egyetem, St. Louis ( MD )
Washburn Egyetem ( BS )
Ismert Epinefrin , ciklikus AMP
Díjak Gairdner Alapítvány nemzetközi díja (1969)
Albert Lasker-díj az alapvető orvosi kutatásért (1970)
Dickson-díj (1971)
Nobel-díj fiziológiában vagy orvostudományban (1971)
Nemzeti érem a tudományban (1973)
Tudományos karrier
Mezők Biokémia
Intézmények Vanderbilt Egyetem , Case Western Reserve Egyetem , Washington Egyetem Orvostudományi Kar
Doktoranduszok Ferid Murad
Hatásai Carl Cori , Gerty Cori

Earl Wilbur Sutherland Jr. (1915. november 19. - 1974. március 9.) amerikai gyógyszerész és biokémikus született a kanadalmi Burlingame-ben . Sutherland 1971-ben Nobel-díjat nyert fiziológiában vagy orvostudományban "a hormonok, különösen az epinefrin hatásmechanizmusainak felfedezéséért , második hírvivők útján , nevezetesen ciklikus adenozin-monofoszfáton vagy ciklikus AMP-n keresztül.

Korai élet

Sutherland 1915. november 19-én született Burlingame- ben ( Kansas) . Hat gyermek közül a második legfiatalabb, édesanyja, Edith M. Hartshorn és apja, Earl W. Sutherland nevelték fel. Bár apja, aki eredetileg a Wisconsin , részt vett Grinnell College két évig, ő vezetett, agrár életmód vitte mind New Mexico és Oklahoma előtt telepedett le Burlingame emelni a család. A Missouri államban élő Edith ápolónői képzésben részesült az úgynevezett "női főiskolán". A család ellátására Sutherland édesapja szárazáru üzletet vezetett, ahol minden gyermekének munkakört adott. Sutherland ötéves korában kezdett horgászni, és ez olyan szórakozássá vált, amelyet egész életében élvezett. Középiskolásként Sutherland számos sportágban játszott és remekelt, többek között teniszben , kosárlabdában és futballban .

Oktatás

1933-ban, 17 évesen Sutherland beiratkozott a Washburn College-ba , egy iskolába, amely a kanadai Topeka-ban található , és megkezdte a tudományos fokozatot. A tandíj megfizetése érdekében egyetemi évei alatt orvosi személyzet asszisztenseként dolgozott egy helyi kórházban. Sutherland diplomázott 1937-ben, a 21 éves kor Ő aztán elfogadta a Washington University School of Medicine in St. Louis, Missouri , ahol kifejlesztette erős mentori és Carl Ferdinand Cori . 1942-ben Sutherland orvostudományi doktorátust szerzett .

Szakmai tapasztalat és kutatás

1940-ben, a Washingtoni Egyetem Orvostudományi Karán folytatott tanulmányai során, Sutherland először találkozott farmakológiai asszisztensként végzett kutatásokkal Carl Ferdinand Cori laboratóriumában, aki 1947 -ben fiziológiai vagy orvostudományi Nobel-díjat nyert a mechanizmus felfedezéséért. a glikogén anyagcseréje. Cori irányításával Sutherland kutatásokat végzett az epinefrin és a glükagon hormonok hatásáról a glikogén glükózra bomlására. 1942-ben gyakornokként dolgozott a Washington Egyetem Barnes Kórházában.

Miután 1942-ben megkapta orvosi diplomáját a Washingtoni Egyetemen, Sutherland a második világháborús hadsereg orvosaként szolgált. 1945-ben visszatért a Washington Egyetemre, ahol továbbra is kutatást folytatott Cori laboratóriumában. Sutherland a kutatói karrier folytatására vonatkozó döntését - az orvosi szakmába való belépéssel szemben - mentorának, Cori-nak akkreditálja.

Sutherland a Washington Egyetem Orvostudományi Karán töltött ideje alatt különféle tanári címet viselt, többek között a farmakológia oktatója (1945–46), a biokémia oktatója (1946–50), a biokémia adjunktusa (1950–52) és a biokémia docense. (1952–53).

1953-ban költözött Sutherland Cleveland , Ohio egy helyzetben, mint a professzor a farmakológia és osztályának vezetője farmakológia az iskolában a gyógyszert Case Western Reserve University (korábban Western Reserve University). Ott működött együtt a szintén farmakológia professzor Theodore W. Rallal, akinek egy életen át tartó kutatási partnerré kellett válnia. Együtt végeztek további kutatásokat a hormon hatásmolekulájával molekuláris szinten. A Case Western Reserve Egyetemen eltöltött tíz éve alatt Sutherland számos úttörő felfedezést tett, amelyek a ciklikus adenozin-monofoszfát vagy a ciklikus AMP azonosításához és másodlagos hírvivőként való szerepéhez vezettek .

1963-ban lett Sutherland anatómia professzorát Vanderbilt University School of Medicine in Nashville , Tennessee . Helyzete lehetővé tette, hogy több időt fordítson kutatásaira. Folytatta a ciklikus AMP-vel kapcsolatos munkáját, anyagi támogatást kapott az Amerikai Szívszövetség által 1967-ben odaítélt Karrier-nyomozótól . Tanári címét a Vanderbilt Egyetemen tartotta 1973-ig.

A ciklikus AMP felfedezése

Míg Cori laboratóriumában dolgozott, Sutherland munkatársai segítségével számos felfedezést tett a glikogén anyagcsere mechanizmusával kapcsolatban, amelyek évekkel később a ciklikus AMP biológiai aktivitásának felfedezéséhez vezettek. Cori laboratóriumában korábban kialakították a glikogén anyagcsere alapvető mechanizmusát, amiért fiziológiai vagy orvosi Nobel-díjat kapott . Sutherland segített meghatározni a máj foszforilil (LP) jelentőségét a glikogenolízis folyamatában . A glikogenolízisben részt vevő három alapvető enzim közül azt találta, hogy az LP sebességkorlátozó, vagyis a glikogén metabolizmus előrehaladása ettől az enzimtől függ. Az LP az elkövetkező néhány évben kutatása tárgyává válik, és az LP és a hormon kölcsönhatásának kísérletei révén történt a leghíresebb felfedezése.

Miután meghatározta az LP jelentőségét, Sutherland kutatási erőfeszítéseit a Western Reserve University-re helyezte át. Ott dolgozott együtt Ted Rallal, Walter D Wosilaittal és Jacques Berthet-tel, hogy a Journal of Biological Chemistry folyóirat- sorozatot "Az epinefrin és a glükagon és a májfoszforiláz kapcsolata" címmel publikálja , négy részben. Ez a négy tanulmány dokumentálja az LP tisztítását és számos tulajdonságának elemzését. Először meghatározták, hogy az LP enzimatikus aktivitása egy foszfátcsoport hozzáadásától vagy eltávolításától függ , ezt az eljárást foszforilezésnek nevezik . Egy későbbi kísérlet során bebizonyították, hogy az epinefrin és a glükagon hozzáadásával több foszfát vesz fel a máj szeleteiben, ami arra utal, hogy ezek a hormonok elősegítették az LP foszforilációját, aktiválva az enzimet. A sorozat egy későbbi tanulmányának eredményei azt sugallják, hogy az LP ezen foszforilezése és aktiválása a foszforiláz kináz hatásának eredménye . Ez a sorozat a máj foszforiláz inaktiválását is vizsgálta, és jellemezte az általuk eredetileg LP-inaktiváló enzimnek nevezett enzimet, amely a foszfátcsoport lehasításával működik. Ezt az enzimet később májfoszforiláz-foszfatáznak nevezték el. Ezek a tanulmányok az LP-t molekulatömeg és egyéb tényezők szempontjából is jellemezték. Elemzésük során azt a váratlan eredményt tapasztalták, hogy az LP-aktiváció fokozódott az 5-AMP hozzáadásával, amely a cAMP előfutára; ez azonban akkor még nem volt ismert.

A sorozatban megjelent negyedik cikk "Az epinefrin és a glükagon kapcsolata a májfoszforilázhoz: az epinefrin és a glükagon IV hatása a foszforiláz reaktiválására a máj homogenizátumaiban" címmel 1956-ban jelent meg, és ez volt a legnagyobb hatású és úttörő a megjelentek között. . Ebben a cikkben Sutherland és munkatársai tovább folytatták az epinefrin és a glükagon vizsgálatát. A kísérlet sikerének kulcsa a májsejtek homogenizátuma volt az ép májsejtek helyett, mint ahogy azt korábbi kísérleteik során tették. A kutatók abban az időben általános egyetértés volt, hogy a hormonok vizsgálata csak ép sejtek segítségével lehetséges; ez volt az első eset, amikor egy hormon útvonalát tanulmányozták sejthomogenát segítségével. Sutherland és társszerzői hasonló hatásokat tudtak megfigyelni a máj homogenátumában, mint az egész máj szeleteiben. Ennél is fontosabb, hogy ezt a választ két szakaszban tudták megfigyelni. Ezt a szakaszi választ az jellemezte, hogy a részecskefrakció ismeretlen hőstabil faktort termelt az epinefrin és a glükagon hormonok jelenlétében. Ez a tényező ekkor serkenti a máj foszforiláz képződését a homogenizátum egy részében, ahol a hormonok nincsenek jelen. Ezt az ismeretlen hőstabil faktort, amelyet hormonok jelenlétében állítottak elő, és végül a máj foszforiláz másodlagos képződéséhez vezetett, később ciklikus AMP-nek nevezték.

Annak ellenére, hogy a ciklikus AMP felfedezése és a második hírvivők ötlete nagy jelentőségű volt az orvostudomány világában, Sutherland megállapításait valóban megerőltető próbák és hibák útján érték el. Mindenekelőtt Sutherland és Ted Rall meg voltak győződve arról, hogy a májsejtek szacharóz- homogenátumára feltétlenül szükség van sejtjeik egészségének és szaporodásának megőrzéséhez. Ezt a következtetést Rall a mitokondriumok tanulmányozása során szerzett tapasztalatai alapján tette , amelyek jól reagáltak ezekre a szacharóz-homogenizátumokra; ennek azonban semmi köze nem volt az akkor tanulmányozottakhoz. Kiderült, hogy ez a szacharóz nem szükséges a homogenizátumhoz, és miután szacharóz nélküli kísérletet végeztek, hatékonyabb eredményeket láthattak. Másodszor, Sutherland kezdetben úgy vélte, hogy az ép sejtben van valami létfontosságú, és a szerkezetének megzavarása nem eredményez semmilyen hormonális hatást. Némi vita után azonban Rall meggyőzte Sutherlandot, hogy használja a máj homogenizátumait. Miután látták, hogy az LP aktivációjának aránya csaknem megkétszereződött, tudták, hogy ez a hit, miszerint a sejtek sértetlensége döntő fontosságú a hormonok hatásainak tanulmányozása szempontjából, nem feltétlenül igaz, legalábbis ebben az esetben. Végül Sutherland úgy döntött, hogy figyelmen kívül hagyja Jacques Berthet azon kérését, hogy ugyanazt a kísérletet végezze el megfelelő laboratóriumi technikával, nevezetesen a Lehninger Hard Pour-val, ahol a felülúszó anyagot dekantálják úgy, hogy a folyadékot egy másik kémcsőbe öntik, amint a részecskefrakció eléri az eredeti tetejét. cső. Berthet nemcsak az eljárás ezen lépését követelte gondos törekvéssel, hanem a centrifugálás során a felfüggesztés magasságát, fordulatszámát és idejét illetően a specifikusság hiányát is kritizálta. Sutherland és társai hajlandóságuk kísérleti eljárásaik módosítására és téves feltételezések lehetővé tették számukra, hogy felfedezzék őket.

Magánélet

Sutherland 1937-ben vette feleségül Mildred Rice-t, ugyanabban az évben, amikor a Washburn Főiskolán végzett . 1944-ben, a második világháború idején Sutherlandet zászlóalj sebészként szolgálatba állították George S. Patton tábornok irányításával, majd Németországba küldték , ahol 1945-ig katonai kórházban dolgozott állományorvosként. Két fia és egy lánya Mildred Rice-szel.

1962-ben Sutherland elvált első feleségétől. Egy évvel később, amikor a Vanderbilt Egyetem fiziológus professzora lett , Sutherland feleségül vette Dr. Claudia Sebeste Smith-t, az egyetem dékánhelyettesét, és Sutherland életének hátralévő részében együtt voltak.

Díjak és eredmények

1952-ben Sutherland megkapta a Banting-emlékelőadást , 1953-ban pedig az ohiói Cleveland-i Case Western Reserve Egyetem Farmakológiai Tanszékének elnökévé választották. 1967-ben elnyerte az American Heart Association karrier-nyomozói posztját , 1973-ban a Nemzeti Tudományos Akadémia tagjává választották .

Sutherland tagja volt különféle tudományos társaságoknak is, amelyekbe beletartozott az Amerikai Biológiai Kémikusok Társasága, az American Chemical Society , az American Farmakológiai és Kísérleti Terápiás Társaság , az American Association for the Science Advancement és Sigma Xi . 1951 és 1956 között Sutherland a Biochemical Preparations Journal szerkesztőségének tagja volt. A Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics szerkesztősége 1957 és 1958 között figyelt fel.

Sutherland halála után, 1974-ben, a Miller Orvostudományi Iskola létrehozta a Sutherland emlékelőadást. 1976-ban a Vanderbilt Egyetem létrehozta a Sutherland-díjat, amelyet évente egy olyan oktatónak ítélnek oda, akinek munkája országos, ha nem nemzetközi elismerést és tiszteletet szerzett. A címzettek 5000 dollárt kapnak, és nevüket ezüst tálba vésik. Vanderbilt 1997-ben megtisztelte Sutherlandot egy Sutherland-előadás megkezdésével, majd 2001-ben a Sutherland farmakológiai tanszék létrehozásával. Heidi E. Hammot, a Vanderbilt karának tagját annak megalakulásakor nevezték ki erre a tisztségre, és továbbra is fenntartja ezt a címet.

Későbbi élet

1973-ban, miután 10 évet töltött a Vanderbilt Egyetemen , Sutherland a floridai Miamiba költözött, ahol a Leonard M. Miller Orvostudományi Kar tanszékéhez csatlakozott, mint a biokémia jeles professzora. Továbbra is részt vett az adenozin-monofoszfát és a guanozin-monofoszfát újszerű kutatásaiban , négy írást társszerzőként, csak 1973-ban.

1974. március 9-én Sutherland belső vérzésben halt meg műtéti szövődmények miatt, miután hatalmas nyelőcső- vérzést szenvedett . 58 éves volt.

Hivatkozások

Külső linkek