Сэр Ганс Адольф Кребс , ФРС ( / k r ɛ b z , k r ɛ p s / , немецкий: [hans ˈʔaːdɔlf ˈkʁeːps] ⓘ ; 25 августа 1900 — 22 ноября 1981)[1][2][3][4]— немецко-британскийбиолог,врачибиохимик.[5]Он был учёным-пионером в изученииклеточного дыхания— биохимического процесса вживых клетках, который извлекает энергию из пищи икислородаи делает её доступной для управления жизненными процессами.[6][7]Он наиболее известен своими открытиями двух важных последовательностей химических реакций, которые происходят в клетках почти всехорганизмов, включая человека, кроме анаэробных микроорганизмов, а именноцикла лимонной кислотыицикла мочевины. Первый, часто одноименный «цикл Кребса», представляет собой последовательность метаболических реакций, которая позволяет клеткамдышащих кислородом организмовполучать гораздо большеАТФиз потребляемой ими пищи, чеммогут обеспечитьгликолизи его открытие принесло КребсуНобелевскую премию по физиологии и медицинев 1953 году. Вместе сГансом Корнбергомон также открылглиоксилатный цикл,[8]небольшую вариацию цикла лимонной кислоты, обнаруженную у растений,бактерий,простейшихи грибов.
Кребс умер в 1981 году в Оксфорде , где он провел 13 лет своей карьеры с 1954 года до выхода на пенсию в 1967 году в Оксфордском университете .
Кребс родился в Хильдесхайме , Германия, в семье Георга Кребса, хирурга -отоларинголога , и Альмы Кребс (урожденной Дэвидсон). Он имел еврейско -силезское происхождение и был средним из троих детей. У него была старшая сестра Элизабет и младший брат Вольфганг.
Кребс посещал знаменитую старую гимназию Андреанум в своем родном городе. Ближе к концу Первой мировой войны , в сентябре 1918 года, за шесть месяцев до окончания средней школы, он был призван в Императорскую немецкую армию . Ему разрешили сдать экстренный экзамен на получение аттестата о среднем образовании, который он сдал с таким высоким баллом, что заподозрил экзаменаторов в «чрезмерной снисходительности и сочувствии». [9] С окончанием войны два месяца спустя его призыв на военную службу закончился.
Кребс решил продолжить профессию своего отца и в декабре 1918 года поступил в Геттингенский университет, чтобы изучать медицину. В 1919 году он перешёл во Фрайбургский университет . В 1923 году он опубликовал свою первую научную работу о технике окрашивания тканей . Он выполнил эту работу под руководством Вильгельма фон Моллендорфа, начав ее в 1920 году. Он закончил медицинский курс в декабре 1923 года. Чтобы получить степень доктора медицины и медицинскую лицензию, он провел один год в Третьей медицинской клинике университета . из Берлина . К тому времени его профессиональная цель превратилась из практикующего врача в медицинского исследователя, особенно в области биохимии. В 1924 году он учился на химическом отделении Института патологии больницы Шарите в Берлине по специальности химия и биохимия. Он получил степень доктора медицины в 1925 году в Гамбургском университете . [10] [11]
В 1926 году Кребс присоединился к Отто Генриху Варбургу в качестве научного сотрудника в Институте биологии кайзера Вильгельма в Далеме, Берлин . [12] Ему платили 4800 марок в год. Через четыре года в 1930 году, когда на его счету было 16 публикаций, его наставник Варбург убедил его двигаться дальше, и он занял должность ассистента медицинского отделения муниципальной больницы в Альтоне (ныне часть Гамбурга ). В следующем году он перешёл в Медицинскую клинику Фрайбургского университета . Во Фрайбурге он обслуживал около 40 пациентов и мог проводить собственные исследования. Не прошло и года во Фрайбурге, как он вместе со студентом-исследователем Куртом Хензелайтом опубликовал свое открытие орнитинового цикла синтеза мочевины, который является метаболическим путем образования мочевины . Сейчас он известен как цикл мочевины , а иногда его также называют циклом Кребса-Хензелейта. Вместе они также разработали сложный водный раствор ( буфер ), или перфузию ex vivo , для изучения кровотока в артериях, который теперь называется буфером Кребса-Хензелейта.) [13] [14] В 1932 году он опубликовал основные химические реакции цикла мочевины, завоевавшие его научную репутацию.
Жизнь Кребса как уважаемого немецкого учёного резко оборвалась в 1933 году из-за его еврейского происхождения. С приходом к власти нацистской партии Гитлера Германия издала Закон о восстановлении профессиональной государственной службы , который постановил отстранить всех ненемцев и антинацистов от профессиональных занятий. Кребс был официально уволен с работы в апреле 1933 года, а его служба была прекращена 1 июля 1933 года. Поклонник сэр Фредерик Гоуленд Хопкинс из Кембриджского университета немедленно пришел ему на помощь и убедил университет привлечь Кребса на работу. с ним на кафедре биохимии. [15] К июлю 1933 года он поселился в Кембридже при финансовой поддержке Фонда Рокфеллера .
Хотя Германия запретила ему привозить только свои личные вещи, ему повезло, что правительственные агенты позволили ему вывезти свое оборудование и образцы для исследований в Англию. Они оказались решающими для его более поздних открытий, особенно манометра , разработанного Варбургом специально для измерения потребления кислорода в тонких срезах тканей; это было основой его исследований. [16]
В 1934 году он был назначен демонстратором биохимии, а в 1935 году Шеффилдский университет предложил ему должность лектора фармакологии с более просторной лабораторией и двойной зарплатой. Он проработал там 19 лет. В 1938 году в Шеффилдском университете открылся факультет биохимии, ныне кафедра молекулярной биологии и биотехнологии, и Кребс стал его первым руководителем, а в 1945 году стал профессором. За его время он стал одним из ведущих факультетов биохимии в мире. [17] Кребс взял на себя управление Научно -исследовательским институтом Сорби в 1943 году. В 1944 году Британский совет медицинских исследований учредил Отделение MRC по исследованию клеточного метаболизма в Шеффилде, и Кребс был назначен директором. Благодаря этому его лаборатория стала настолько большой, что местные жители в шутку прозвали ее «Империей Кребса».
Он переехал со своим подразделением MRC в Оксфордский университет в 1954 году в качестве профессора биохимии Уитли и занимал эту должность до выхода на пенсию в 1967 году. Редакционная коллегия « Биохимического журнала» выразила добрые пожелания по поводу его выхода на пенсию, но взамен он пообещал сохранить они заняты написанием научных работ. Он продолжил свои исследования и направил свое подразделение MRC в отделение клинической медицины Наффилда в больнице Рэдклиффа в Оксфорде. Оттуда он опубликовал более 100 научных статей. [10] [11] [18] [19]
Кребс познакомился с Маргарет Сисели Филдхаус (30 октября 1913 г. - май 1993 г.) [20], когда переехал в Шеффилд в 1935 году. Они поженились 22 марта 1938 года. Позже Кребс описал свою жизнь в Шеффилде как «19 счастливых лет». [10] У них было два сына, Пол (1939 г.р.) и Джон (1945 г.р.), а также дочь Хелен (1942 г.р.). [21] Джон ( сэр Джон Кребс, а позже барон Кребс ) стал известным орнитологом , профессором Оксфордского университета, директором колледжа Иисуса в Оксфорде и членом британской Палаты лордов . [22]
После непродолжительной болезни Кребс умер 22 ноября 1981 года в Оксфорде в возрасте 81 года. [3] [23]
В 1932 году Кребс вместе со студентом-медиком Куртом Хензелайтом во Фрайбургском университете разработал схему цикла мочевины . Работая в Медицинской клинике Фрайбургского университета, Кребс познакомился с Куртом Хензелайтом , вместе с которым исследовал химический процесс образования мочевины . В 1904 г. двое немцев, А. Коссель и Х. Д. Дакин, показали, что аргинин может гидролизоваться ферментом аргиназой с образованием орнитина и мочевины в неорганической реакции. [24] Основываясь на этой реакции, Кребс и Хенселейт предположили, что в живых клетках может происходить подобная реакция, и что орнитин и цитруллин могут быть промежуточными реакциями. [25] [26] Кребс начал работать над возможным методом синтеза аргинина. Используя манометр Варбурга, он смешал кусочек печени с очищенным орнитином и цитруллином. Он обнаружил, что цитруллин действует как катализатор метаболических реакций мочевины из аммиака и углекислого газа . Он и Хенселейт опубликовали свое открытие в 1932 году. Таким образом был установлен цикл мочевины (или «орнитиновый цикл»), и это был первый открытый метаболический цикл. [16] [27]
В Университете Шеффилда Кребс и Уильям Артур Джонсон исследовали клеточное дыхание , при котором кислород потребляется для производства энергии за счет распада глюкозы . Кребс ранее предположил Варбургу, когда они вместе работали в Германии, что с помощью манометра можно будет определить потребление кислорода и определить химическую реакцию метаболизма глюкозы . Варбург категорически отверг эту идею. В Шеффилде Кребс энергично работал над выявлением возможной химической реакции и предложил множество гипотетических путей. Используя манометр, он проверял эти гипотезы одну за другой. Одна гипотеза, включающая сукцинат , фумарат и малат, оказалась полезной, поскольку все эти молекулы увеличивали потребление кислорода в мышцах грудной клетки голубя. В 1937 году немецкие биохимики Франц Кноп и Карл Мартинус продемонстрировали серию реакций с использованием цитрата , в результате которых был получен оксалоацетат . Кребс понял, что эти молекулы могут быть недостающими промежуточными продуктами такой реакции. После четырех месяцев экспериментальных работ по заполнению пробелов Кребсу и Джонсону удалось установить последовательность химического цикла, которую они назвали « циклом лимонной кислоты ». [28] [29] Он также известен как «цикл Кребса» или « цикл трикарбоновой кислоты (ТСА)».
Кребс отправил краткий рукописный отчет об открытии в журнал Nature 10 июня 1937 года. 14 июня он получил письмо с отказом от редактора, в котором говорилось, что в журнале «уже достаточно писем, чтобы заполнить колонки корреспонденции в течение семи или восьми недель», и призывая Кребса «отправить его для досрочной публикации в другое периодическое издание». [30]
Кребс немедленно подготовил более длинную версию под названием «Роль лимонной кислоты в промежуточном метаболизме в тканях животных», которую он отправил в голландский журнал Enzymologia через две недели и был опубликован через два месяца. [3] [31] За этим последовал ряд статей в различных журналах. [32] [33] [34]
Кребс продолжал добавлять больше деталей к своему циклу лимонной кислоты. Еще одним важным вкладом стало открытие ацетил-КоА в 1947 году Фрицем Альбертом Липманом . [4] [35] Однако это новое открытие создало проблему в его классической реакции. В 1957 году он вместе с Хансом Корнбергом обнаружил, что существуют дополнительные важные ферменты. Одной из них была малатсинтаза , которая конденсирует ацетат с глиоксилатом с образованием малата, а другой — изоцитратлиаза , которая обеспечивает глиоксилат для реакции, отщепляя его от изоцитрата. [8] Эти две реакции не следовали нормальному циклу лимонной кислоты, и поэтому этот путь был назван глиоксилатным обходом цикла лимонной кислоты, но теперь известен как глиоксилатный цикл . [16] [36]
Кребс стал натурализованным гражданином Великобритании в 1939 году. Он был избран членом Тринити-колледжа в Оксфорде в 1954–1967 годах. Он был избран членом Королевского общества в 1947 году. В 1953 году он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за «открытие цикла лимонной кислоты». (Он разделил Нобелевскую премию с Фрицем Липманом .) По той же причине в 1953 году ему была вручена премия Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования. [37]
Королевское общество наградило его Королевской медалью в 1954 году и медалью Копли в 1961 году. [38] Он был избран членом Американской академии искусств и наук в 1957 году. [39]
В 1958 году он получил золотую медаль Нидерландского общества физики, медицинских наук и хирургии. Он был посвящен в рыцари в 1958 году и был избран почетным членом Гертон - колледжа Кембриджского университета в 1979 году. Он был первым членом Общества общей микробиологии , которое присвоило ему почетное членство в 1980 году. Он также был избранным членом Американского общества общей микробиологии . Философское общество и Национальная академия наук США . [40] [41] Он получил степень почетного доктора 21 университета. [42]
В июле 2015 года медаль Нобелевской премии Кребса была продана на аукционе за 225 000 фунтов стерлингов (около 351 225 долларов США). [43] [44] Вырученные средства были использованы для основания Фонда сэра Ханса Кребса, который обеспечивает финансирование докторантов в области биомедицины и поддерживает химиков, которым пришлось покинуть свои родные страны. [45]
В Оксфордском университете было здание под названием «Башня Ганса Кребса», в котором располагался факультет биохимии. В 2008 году было построено новое здание кафедры биохимии, на котором 20 мая 2013 года Ассоциацией еврейских беженцев была установлена мемориальная доска . [46] Мемориальная доска была открыта Джоном, лордом Кребсом, и надпись гласит: [47]
Профессор сэр Ганс Кребс, FRS 1900–1981 гг., биохимик и первооткрыватель цикла Кребса, лауреат Нобелевской премии 1953 г., работал здесь с 1954 г. по 1967 г.
На кафедре физиологии, анатомии и генетики Оксфордского университета проходит серия лекций на премию сэра Ханса Кребса. [48] Последними тремя лауреатами были: Джеффри Фридман, доктор медицинских наук (2019 г.), профессор сэр Стивен О'Рахили, доктор медицинских наук, FRS FMedSci (2022 г.) и в 2023 г. - профессор Дам Фрэнсис Эшкрофт, FRS FMedSci [49].
В Университете Шеффилда есть Институт Кребса, основанный в 1988 году. Это исследовательский центр, реализующий междисциплинарные программы биохимических исследований. [50]
В 1990 году Федерация европейских биохимических обществ учредила лекцию и медаль сэра Ханса Кребса , которые были предоставлены Исследовательским центром Лорда Ранка. Она присуждается за выдающиеся достижения в области биохимии и молекулярной биологии. [51] [52]
Общество друзей Ганноверской медицинской школы вручает премию сэра Ханса Кребса в размере 10 000 евро. [53] [54]
Биохимическое общество предлагает стипендию памяти Кребса аспирантам (PhD), работающим в области биохимии или смежных биомедицинских наук в любом британском университете. По состоянию на 2014 год стипендия стоит 18 500 фунтов стерлингов и предоставляется на год с возможностью продления до трех лет. [55]
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)