Hans Krebs (biochemik) -Hans Krebs (biochemist)


Hans Krebs

Hans Adolf Krebs.jpg
narozený ( 1900-08-25 )25. srpna 1900
Zemřel 22. listopadu 1981 (1981-11-22)(ve věku 81 let)
Národnost Němec
Státní občanství Naturalizovaní Britové (od roku 1939)
Alma mater Univerzita v Göttingenu
Univerzita ve Freiburgu
Univerzita v Berlíně
Univerzita v Hamburku
Známý jako Cyklus kyseliny citronové
Močovinový cyklus
Glyoxylátový cyklus
Krebs-Henseleitův roztok
manžel(i)
Margaret Cicely Fieldhouse
( m.  1938 ) .
Děti Paul, John , Tina (Chicago, Il) a Helen
Ocenění Cena Alberta Laskera za základní lékařský výzkum (1953)
Nobelova cena za fyziologii a medicínu (1953)
Královská medaile (1954)
Copleyova medaile (1961)
Vědecká kariéra
Pole Vnitřní lékařství , biochemie
Instituce Kaiser Wilhelm Institute for Biology
University of Hamburg
University of Cambridge
University of Sheffield
University of Oxford

Sir Hans Adolf Krebs , FRS ( / k r ɛ b z , k r ɛ p s / , německy: [hans ˈʔaːdɔlf ˈkʁeːps] ( poslouchejte ) ; 25 srpna 1900 - 22 listopadu 1981) byl německý lékař a britský biolog , lékař a britský biolog biochemik . Byl průkopníkem ve studiu buněčného dýchání , biochemického procesu v živých buňkách , který získává energii z potravy a kyslíku a dává ji k dispozici pro řízení procesů života. Proslavil se především svými objevy dvou důležitých sekvencí chemických reakcí, které probíhají v buňkách lidí a mnoha dalších organismů , jmenovitě cyklu kyseliny citrónové a cyklu močoviny . První, často eponymně známý jako „Krebsův cyklus“, je klíčovou sekvencí metabolických reakcí, které poskytují energii v buňkách lidí a dalších organismů dýchajících kyslík ; a jeho objev vynesl Krebsovi Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu v roce 1953. S Hansem Kornbergem také objevil glyoxylátový cyklus , což je nepatrná variace cyklu kyseliny citronové nalezené v rostlinách, bakteriích , protistách a houbách.

Krebs zemřel v roce 1981 v Oxfordu , kde strávil 13 let své kariéry od roku 1954 až do svého odchodu do důchodu v roce 1967 na univerzitě v Oxfordu .

Životopis

raný život a vzdělávání

Krebs se narodil v Hildesheimu v Německu Georgu Krebsovi, ušnímu, nosnímu a krčnímu chirurgovi, a Almě Krebsové (rozené Davidson). Pocházel ze židovsko-slezských předků a byl prostředním ze tří dětí, starší sestry Elisabeth a mladšího bratra Wolfganga.

Krebs navštěvoval slavné staré Gymnasium Andreanum ve svém rodném městě. Ke konci první světové války , v září 1918, šest měsíců před dokončením středoškolského vzdělání, byl odveden do císařské německé armády . Bylo mu povoleno vykonat nouzovou zkoušku k maturitě, kterou složil s tak vysokým skóre, že zkoušející podezříval z „nepatřičné shovívavosti a sympatií“. S koncem války o dva měsíce později jeho branná povinnost skončila.

Krebs se rozhodl následovat povolání svého otce a v prosinci 1918 vstoupil na univerzitu v Göttingenu , aby zde studoval medicínu. V roce 1919 přešel na univerzitu ve Freiburgu . V roce 1923 publikoval svou první vědeckou práci o technice barvení tkání . Tuto práci dělal pod vedením Wilhelma von Mollendorfa a začal ji v roce 1920. Lékařský kurz dokončil v prosinci 1923. Aby získal titul doktora medicíny a lékařskou licenci, strávil jeden rok na 3. lékařské klinice na univerzitě . z Berlína . Do té doby změnil svůj profesní cíl z praktického lékaře na lékařského výzkumníka, zejména v biochemii. V roce 1924 studoval na katedře chemie na patologickém institutu Charité Hospital v Berlíně pro školení v chemii a biochemii. Titul MD získal v roce 1925 na univerzitě v Hamburku .

Kariéra

V roce 1926 se Krebs připojil k Otto Heinrichu Warburgovi jako vědecký asistent na Institutu Kaiser Wilhelm pro biologii v Dahlemu v Berlíně . Dostával skromných 4800 marek ročně. Po čtyřech letech v roce 1930, kdy měl na svém kontě 16 publikací, ho jeho mentor Warburg vyzval, aby šel dál, a nastoupil na místo asistenta na oddělení medicíny v Městské nemocnici v Altoně (nyní součást Hamburku ). Příští rok se přestěhoval na lékařskou kliniku univerzity ve Freiburgu . Ve Freiburgu měl na starosti asi 40 pacientů a mohl si dělat vlastní výzkum. Před uplynutím jednoho roku ve Freiburgu publikoval se studentem Kurtem Henseleitem svůj objev ornitinového cyklu syntézy močoviny, což je metabolická cesta pro tvorbu močoviny . Nyní je známý jako močovinový cyklus a někdy se také nazývá Krebs-Henseleitův cyklus. Společně také vyvinuli komplexní vodný roztok ( pufr ) nebo perfuzi ex vivo pro studium průtoku krve v tepnách, který se nyní nazývá Krebs-Henseleitův pufr.) V roce 1932 publikoval základní chemické reakce cyklu močoviny, který si vybudoval vědeckou pověst.

Krebsův život jako uznávaného německého vědce se v roce 1933 náhle zastavil kvůli jeho židovskému původu. Se vzestupem Hitlerovy nacistické strany k moci vydalo Německo zákon o obnovení profesionální státní služby , který nařídil odstranění všech neněmců a antinacistů z profesionálních zaměstnání. Krebs byl oficiálně propuštěn z práce v dubnu 1933 a jeho služba byla ukončena 1. července 1933. Obdivovatel, Sir Frederick Gowland Hopkins z University of Cambridge , mu okamžitě přišel na pomoc a přesvědčil univerzitu, aby Krebse zaměstnala. s ním na katedře biochemie. V červenci 1933 se usadil v Cambridge s finanční podporou Rockefellerovy nadace .

Přestože ho Německo omezilo na to, aby si přivezl pouze své osobní věci, měl štěstí, že mu vládní agenti dovolili odvézt jeho vybavení a výzkumné vzorky do Anglie. Ukázalo se, že byly klíčové pro jeho pozdější objevy, zejména manometr vyvinutý Warburgem speciálně pro měření spotřeby kyslíku v tenkých plátcích tkání; to byl základ pro jeho výzkum. V roce 1934 byl jmenován demonstrátorem v biochemii a v roce 1935 mu University of Sheffield nabídla místo lektora farmakologie s prostornější laboratoří a dvojnásobným platem. Působil tam 19 let. Univerzita v Sheffieldu otevřela katedru biochemie, nyní Katedru molekulární biologie a biotechnologie, v roce 1938 a Krebs se stal jejím prvním vedoucím a nakonec v roce 1945 profesorem. Krebs převzal vedení Sorby Research Institute v roce 1943. V roce 1944, Britská rada pro lékařský výzkum zřídila oddělení MRC pro výzkum buněčného metabolismu v Sheffieldu a Krebs byl jmenován ředitelem. Tím se jeho laboratoř natolik rozrostla, že jí místní v žertu přezdívali „Krebsova říše“.

V roce 1954 se přestěhoval se svou jednotkou MRC na Oxfordskou univerzitu jako Whitley Professor of Biochemistry , tuto funkci zastával až do svého odchodu do důchodu v roce 1967. Redakční rada Biochemical Journal mu popřála vše nejlepší k jeho odchodu do důchodu, ale na oplátku slíbil, že bude jsou zaneprázdněni produkcí vědeckých prací. Pokračoval ve svém výzkumu a vzal svou jednotku MRC na Nuffieldovo oddělení klinické medicíny na Radcliffe Infirmary v Oxfordu. Odtud publikoval více než 100 výzkumných prací.

Osobní život a smrt

Krebs s manželkou ve Stockholmu v roce 1953

Krebs potkal Margaret Cicely Fieldhouseovou (30. října 1913 – květen 1993), když se v roce 1935 přestěhoval do Sheffieldu. Vzali se 22. března 1938. Krebs později popsal svůj život v Sheffieldu jako „19 šťastných let“. Měli dva syny Paula (narozený 1939) a Johna (narozený 1945) a dceru Helenu (narozený 1942). John ( sir John Krebs a později baron Krebs ) se stal proslulým ornitologem , profesorem na Oxfordské univerzitě, ředitelem Jesus College v Oxfordu a členem britské Sněmovny lordů .

Po krátké nemoci Krebs zemřel 22. listopadu 1981 v Oxfordu ve věku 81 let.

Úspěchy

Močovinový cyklus (Krebs-Henseleitův cyklus)

V roce 1932 Krebs vypracoval obrysy cyklu močoviny se studentem medicíny Kurtem Henseleitem na univerzitě ve Freiburgu. Při práci na lékařské klinice univerzity ve Freiburgu se Krebs setkal s Kurtem Henseleitem , se kterým zkoumal chemický proces tvorby močoviny . V roce 1904 dva Němci A. Kossel a HD Dakin ukázali, že arginin může být hydrolyzován enzymem arginázou za vzniku ornithinu a močoviny v anorganické reakci. Na základě této reakce Krebs a Henseleit předpokládali, že v živých buňkách by k podobné reakci mohlo dojít a že mezilehlými reakcemi by mohly být ornitin a citrulin . Krebs začal pracovat na možné metodě syntézy argininu. Pomocí manometru Warburg smíchal plátek jater s čištěným ornitinem a citrulinem. Zjistil, že citrulin působí jako katalyzátor v metabolických reakcích močoviny z amoniaku a oxidu uhličitého . On a Henseleit publikovali svůj objev v roce 1932. Tak byl ustanoven močovinový cyklus (nebo "ornitinový cyklus") a byl to první metabolický cyklus, který byl objeven.

Cyklus kyseliny citronové (Krebsův cyklus)

Na univerzitě v Sheffieldu Krebs a William Johnson zkoumali buněčné dýchání, při kterém se kyslík spotřebovával k výrobě energie z rozpadu glukózy . Krebs již dříve Warburgovi při společné práci v Německu navrhl, že pomocí manometru by bylo možné detekovat spotřebu kyslíku a identifikovat chemickou reakci v metabolismu glukózy . Warburg tuto myšlenku rozhodně odmítl. V Sheffieldu Krebs energicky pracoval na identifikaci možné chemické reakce a přišel s četnými hypotetickými cestami. Pomocí manometru testoval tyto hypotézy jednu po druhé. Jedna hypotéza zahrnující sukcinát , fumarát a malát se ukázala jako užitečná, protože všechny tyto molekuly zvýšily spotřebu kyslíku v prsním svalu holubů. V roce 1937 němečtí biochemici Franz Koop a Carl Martinus demonstrovali sérii reakcí s použitím citrátu , který produkoval oxaloacetát . Krebs si uvědomil, že tyto molekuly by mohly být chybějícími meziprodukty pro takovou reakci. Po čtyřech měsících experimentálních prací na zaplnění mezer se Krebsovi a Johnsonovi podařilo stanovit sekvenci chemického cyklu, který nazvali „ cyklus kyseliny citrónové “. Je také známý jako „Krebsův cyklus“ nebo „cyklus trikarboxylové kyseliny (TCA)“.

Krebs poslal krátký rukopisný popis objevu do Nature dne 10. června 1937. Dne 14. června obdržel od vydavatele zamítavý dopis, v němž uvedl, že časopis má „již dostatek dopisů, aby zaplnil korespondenci na sedm nebo osm týdnů“, a povzbuzující Krebsovi, aby jej „předložil k brzkému zveřejnění jinému periodiku“. Krebs okamžitě připravil delší verzi nazvanou „Úloha kyseliny citronové v intermediálním metabolismu v živočišných tkáních“, kterou po dvou týdnech poslal do nizozemského časopisu Enzymologia a vyšla za dva měsíce. Následovala série článků v různých časopisech.

Glyoxylátový cyklus

Krebs pokračoval v přidávání dalších podrobností ke svému cyklu kyseliny citrónové. Dalším velkým přínosem byl objev acetyl-CoA v roce 1947 Fritzem Albertem Lipmannem . Tento nový objev však v jeho klasické reakci představoval problém. V roce 1957 spolu s Hansem Kornbergem zjistili, že existují další klíčové enzymy. Jedním byla malátsyntáza , která kondenzuje acetát s glyoxylátem za vzniku malátu, a druhým byla isocitrátlyáza , která poskytuje glyoxylát pro reakci tím, že jej odštěpí od isocitrátu. Tyto dvě reakce nenásledovaly normální cyklus kyseliny citrónové, a proto byla tato cesta pojmenována jako glyoxylátový bypass cyklu kyseliny citrónové, ale nyní je známá jako glyoxylátový cyklus .

Vyznamenání a ocenění

Krebs s Clementine Churchill a Frits Zernike ve Stockholmu v roce 1953

Krebs se stal naturalizovaným britským občanem v roce 1939. V letech 1954–1967 byl zvolen členem Trinity College v Oxfordu. V roce 1947 byl zvolen do Královské společnosti . V roce 1953 obdržel Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu za „objev cyklu kyseliny citrónové“. (Sdílel Nobelovu cenu s Fritzem Lipmannem .) Ze stejného důvodu mu byla v roce 1953 udělena cena Alberta Laskera za základní lékařský výzkum . Královská společnost mu udělila svou královskou medaili v roce 1954 a Copleyovu medaili v roce 1961. V roce 1958 obdržel Zlatou medaili Nizozemské společnosti pro fyziku, lékařskou vědu a chirurgii. V roce 1958 byl povýšen do šlechtického stavu a v roce 1979 byl zvolen čestným členem Girton College Cambridge University . Byl původním členem Společnosti pro obecnou mikrobiologii , která mu v roce 1980 udělila čestné členství. Získal čestný doktorát od 21 univerzit.

V červenci 2015 byla Krebsova medaile Nobelovy ceny vydražena za 225 000 liber (asi 351 225 $). Výtěžek byl použit na založení Sir Hans Krebs Trust, který poskytuje finance pro doktorandy v biomedicínském oboru a podporuje chemiky, kteří museli opustit své domovské země.

Dědictví

Oxfordská univerzita měla budovu s názvem Hans Krebs Tower, která byla obsazena katedrou biochemie. V roce 2008 byla postavena nová budova Ústavu biochemie, na kterou byla dne 20. května 2013 umístěna pamětní deska Sdružením židovských uprchlíků . Pamětní desku odhalil John, lord Krebs, a nápis zní:

Profesor Sir Hans Krebs FRS 1900 – 1981 Biochemik a objevitel Krebsova cyklu Nositel Nobelovy ceny 1953 zde působil 1954 – 1967

Univerzita v Sheffieldu má Krebsův institut založený v roce 1988. Je to výzkumné centrum pokrývající interdisciplinární programy v biochemickém výzkumu.

V roce 1990 Federace evropských biochemických společností zavedla přednášku a medaili Sira Hanse Krebse , kterou udělilo Lord Rank Center for Research. Uděluje se za vynikající výsledky v biochemii a molekulární biologii.

Společnost přátel Hannoverské lékařské fakulty uděluje Cenu Sira Hanse Krebse v hodnotě 10 000 eur.

Biochemická společnost nabízí stipendium Krebs Memorial Scholarship postgraduálnímu (PhD) studentovi, který pracuje v biochemii nebo příbuzných biomedicínských vědách na jakékoli britské univerzitě. Od roku 2014 má stipendium hodnotu 18 500 GBP a poskytuje se na rok, ale lze jej prodloužit až na tři roky.

Viz také

Reference

Bibliografie

externí odkazy