Сэр Ганс Адольф Кребс , ФРС ( / k r ɛ b z , k r ɛ p s / , немецкий: [hans ˈʔaːdɔlf ˈkʁeːps] ; 25 августа 1900 г. – 22 ноября 1981 г.)[1][2][3][4]был немецко-британскимбиологом,врачомибиохимиком.[5]Он был пионером в изученииклеточного дыхания, биохимического процесса вживых клетках, который извлекает энергию из пищи икислородаи делает ее доступной для управления процессами жизни.[6][7]Он наиболее известен своими открытиями двух важных последовательностей химических реакций, которые происходят в клетках почти всехорганизмов, включая людей, за исключением анаэробных микроорганизмов, а именноцикла лимонной кислотыицикла мочевины. Первый, часто одноименный цикл, 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. Совместно сГансом Корнбергомон также открылглиоксилатный цикл[8],небольшую вариацию цикла лимонной кислоты, обнаруженного 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 отоларинголога Георга Кребса и Альмы Кребс (урожденной Дэвидсон). [9] Он был еврейского происхождения и был средним из трех детей. [10] У него была старшая сестра Элизабет и младший брат Вольфганг. [11]
Кребс посещал гимназию Андреанум в своем родном городе. [9] Ближе к концу Первой мировой войны , в сентябре 1918 года, за шесть месяцев до окончания средней школы, он был призван в германскую имперскую армию . [10] Ему разрешили сдать экстренный экзамен на аттестат о среднем образовании, который он сдал с таким высоким баллом, что заподозрил экзаменаторов в «чрезмерной снисходительности и сочувствии». [12] С окончанием войны два месяца спустя его призыв закончился. [10]
Кребс решил последовать профессии своего отца и поступил в Геттингенский университет в декабре 1918 года, чтобы изучать медицину. В 1919 году он перевелся во Фрайбургский университет . [9] В 1923 году он опубликовал свою первую научную работу по технике окрашивания тканей . Он выполнил эту работу под руководством Вильгельма фон Моллендорфа, начав ее в 1920 году. [11] Он закончил свой медицинский курс в декабре 1923 года. Чтобы получить степень доктора медицины и медицинскую лицензию, он провел один год в Третьей медицинской клинике Берлинского университета . [ 9] К тому времени он изменил свою профессиональную цель с становления практикующим врачом на становление медицинским исследователем, особенно в области биохимии. В 1924 году он учился на кафедре химии в Патологическом институте больницы Шарите в Берлине , где проходил обучение по химии и биохимии. [13] Он получил степень доктора медицины в 1925 году в Гамбургском университете . [10] [14] [15]
В 1926 году Кребс присоединился к Отто Генриху Варбургу в качестве научного сотрудника в Институте биологии кайзера Вильгельма в Далеме, Берлин . [16] Ему платили 4800 марок в год. Через четыре года в 1930 году, имея на счету 16 публикаций, его наставник Варбург убедил его двигаться дальше, и он занял должность ассистента на кафедре медицины в городской больнице в Альтоне (ныне часть Гамбурга ). В следующем году он перешел в медицинскую клинику Фрайбургского университета . Во Фрайбурге он отвечал примерно за 40 пациентов и был волен проводить собственные исследования. Не прошло и года во Фрайбурге, как он вместе со студентом-исследователем Куртом Хензелейтом опубликовал свое открытие орнитинового цикла синтеза мочевины, который является метаболическим путем образования мочевины . Теперь 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.) [17] [18] В 1932 году он опубликовал основные химические реакции цикла мочевины, что создало ему научную репутацию.
Жизнь Кребса как уважаемого немецкого ученого резко оборвалась в 1933 году из-за его еврейского происхождения. С приходом к власти нацистской партии Гитлера Германия издала Закон о восстановлении профессиональной гражданской службы , который предписывал отстранение всех не немцев и антинацистов от профессиональных занятий. Кребс получил официальное увольнение 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 нанять Кребса для работы с ним на кафедре биохимии. [19] К июлю 1933 года он обосновался в Кембридже при финансовой поддержке Фонда Рокфеллера .
Хотя Германия ограничила его ввоз только личных вещей, ему повезло, что правительственные агенты разрешили ему взять с собой оборудование и исследовательские образцы в Англию. Они оказались решающими для его последующих открытий, особенно манометр, разработанный Варбургом специально для измерения потребления кислорода в тонких срезах тканей; он стал основой его исследований. [20]
В 1934 году он был назначен демонстратором по биохимии, а в 1935 году Шеффилдский университет предложил ему должность преподавателя фармакологии с более просторной лабораторией и двойной зарплатой. Он проработал там 19 лет. В 1938 году Шеффилдский университет открыл кафедру биохимии, ныне кафедру молекулярной биологии и биотехнологии, и Кребс стал ее первым руководителем, а в 1945 году — профессором. За это время кафедра стала одной из ведущих в мире. [21] В 1943 году Кребс взял на себя управление Научно-исследовательским институтом Сорби . В 1944 году Британский медицинский исследовательский совет основал в Шеффилде подразделение MRC по исследованию клеточного метаболизма, 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 Biochemical Journal выразила ему свои добрые пожелания по поводу его выхода на пенсию, но взамен он пообещал занять их работой, выпуская научные статьи. Он продолжил свои исследования и перевел свое подразделение MRC в отделение клинической медицины Наффилда в лечебнице Рэдклиффа в Оксфорде. Оттуда он опубликовал более 100 научных статей. [14] [15] [22] [23]
Кребс встретил Маргарет Сесили Филдхаус (30 октября 1913 г. – май 1993 г.) [24] , когда переехал в Шеффилд в 1935 г. Они поженились 22 марта 1938 г. Позже Кребс описывал свою жизнь в Шеффилде как «19 счастливых лет». [14] У них было два сына, Пол (родился в 1939 г.) и Джон (родился в 1945 г.), и дочь Хелен (родилась в 1942 г.). [25] Джон ( сэр Джон Кребс, а позже барон Кребс ) стал известным орнитологом , профессором Оксфордского университета, ректором колледжа Иисуса в Оксфорде и членом британской Палаты лордов . [26]
После непродолжительной болезни Кребс умер 22 ноября 1981 года в Оксфорде в возрасте 81 года. [3] [27]
В 1932 году Кребс разработал контуры цикла мочевины со студентом-медиком Куртом Хенселейтом в Университете Фрайбурга . Работая в Медицинской клинике Университета Фрайбурга, Кребс встретил Курта Хенселейта , с которым он исследовал химический процесс образования мочевины . В 1904 году два немца, А. Коссель и HD Dakin, показали, что аргинин может гидролизоваться ферментом аргиназой с образованием орнитина и мочевины в неорганической реакции. [28] 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. [29] [30] Кребс начал работать над возможным методом синтеза аргинина. Используя свой манометр Варбурга, он смешал кусочек печени с очищенным орнитином и цитруллином. Он обнаружил, что цитруллин действует как катализатор в метаболических реакциях 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. [20] [31]
В Университете Шеффилда Кребс и Уильям Артур Джонсон исследовали клеточное дыхание , при котором кислород потребляется для получения энергии из расщепления глюкозы . Ранее, когда они работали вместе в Германии, Кребс предположил Варбургу, что с помощью манометра можно будет обнаружить потребление кислорода и идентифицировать химическую реакцию в метаболизме глюкозы . Варбург категорически отверг эту идею. В Шеффилде Кребс энергично работал над определением возможной химической реакции и придумал множество гипотетических путей. Используя манометр, он проверил эти гипотезы одну за другой. Одна гипотеза, включающая сукцинат , фумарат и малат , оказалась полезной, потому что все эти молекулы увеличивали потребление кислорода в грудной мышце голубя. В 1937 году немецкие биохимики Франц Кноп и Карл Мартинус продемонстрировали серию реакций с использованием цитрата , в результате которых получался оксалоацетат . Кребс понял, что эти молекулы могут быть недостающими промежуточными продуктами для такой реакции. После четырех месяцев экспериментальных работ по заполнению пробелов Кребсу и Джонсону удалось установить последовательность химического цикла, который они назвали « циклом лимонной кислоты ». [32] [33] Он также известен как «цикл Кребса» или « цикл трикарбоновых кислот (ЦТК)».
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 для корреспонденции в течение семи или восьми недель», и Кребсу предлагалось «отправить его для скорейшей публикации в другое периодическое издание». [34]
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 опубликовал через два месяца. [3] [35] За ней последовала серия статей в разных журналах. [36] [37] [38]
Кребс продолжал добавлять больше деталей к своему циклу лимонной кислоты. Открытие ацетил-КоА в 1947 году Фрицем Альбертом Липманном было еще одним важным вкладом. [4] [39] Однако это новое открытие создало проблему в его классической реакции. В 1957 году он, совместно с Гансом Корнбергом , обнаружил, что существуют дополнительные важные ферменты. Одним из них была малатсинтаза , которая конденсирует ацетат с глиоксилатом с образованием малата, а другим была изоцитратлиаза , которая обеспечивает реакцию глиоксилатом, отщепляя его от изоцитрата. [8] Эти две реакции не следовали нормальному циклу лимонной кислоты, и поэтому путь был назван глиоксилатным обходом цикла лимонной кислоты, но теперь он известен как глиоксилатный цикл . [20] [40]
Кребс стал натурализованным гражданином Великобритании в 1939 году. Он был избран членом Тринити-колледжа в Оксфорде в 1954–1967 годах. Он был избран в Королевское общество 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 Липманном .) По той же причине он получил премию Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования в 1953 году. [41]
Королевское общество наградило его Королевской медалью в 1954 году и медалью Копли в 1961 году. [42] Он был избран в Американскую академию искусств и наук в 1957 году. [43]
В 1958 году он получил Золотую медаль Нидерландского общества физики, медицинской науки и хирургии. В 1958 году он был посвящен в рыцари, а в 1979 году был избран почетным членом колледжа Гиртон Кембриджского университета . Он был первоначальным членом Общества общей микробиологии , которое присвоило ему почетное членство в 1980 году. Он также был избранным членом Американского философского общества и Национальной академии наук США . [44] [45] Он получил почетную докторскую степень от 21 университета. [46]
В июле 2015 года медаль Нобелевской премии Кребса была продана с аукциона за 225 000 фунтов стерлингов (около 351 225 долларов США). [47] [48] Вырученные средства были использованы для основания фонда сэра Ганса Кребса, который предоставляет финансирование аспирантам в области биомедицины и поддерживает химиков, которым пришлось покинуть свои родные страны. [49]
В Оксфордском университете было здание под названием Башня Ганса Кребса, которое занимал факультет биохимии. В 2008 году было построено новое здание для факультета биохимии, на котором 20 мая 2013 года Ассоциация еврейских беженцев установила мемориальную доску . [50] Мемориальная доска была открыта Джоном, лордом Кребсом, и надпись гласит: [51]
Профессор сэр Ганс Кребс FRS 1900 – 1981 Биохимик и первооткрыватель цикла Кребса Лауреат Нобелевской премии 1953 года работал здесь 1954 – 1967
Кафедра физиологии, анатомии и генетики Оксфордского университета проводит серию лекций, посвященных премии имени сэра Ганса Кребса. [52] Последними тремя лауреатами стали: Джеффри Фридман, доктор медицины, доктор философии (2019), профессор сэр Стивен О'Рахилли, доктор медицины, член Королевского общества медицинских наук (2022), а в 2023 году — профессор Фрэнсис Эшкрофт, член Королевского общества медицинских наук [53].
В Университете Шеффилда есть Институт Кребса, основанный в 1988 году. Это исследовательский центр, охватывающий междисциплинарные программы в области биохимических исследований. [54]
В 1990 году Федерация европейских биохимических обществ учредила лекцию и медаль сэра Ганса Кребса , которая была предоставлена Центром исследований Лорда Ранка. Она присуждается за выдающиеся достижения в области биохимии и молекулярной биологии. [55] [56]
Общество друзей Ганноверской медицинской школы вручает премию имени сэра Ганса Кребса, размер которой составляет 10 000 евро. [57] [58]
Биохимическое общество предлагает стипендию памяти Кребса аспиранту (PhD), работающему в области биохимии или смежной биомедицинской науки в любом британском университете. По состоянию на 2014 год стипендия составляет 18 500 фунтов стерлингов и предоставляется на год, но может быть продлена до трех лет. [59]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )