241
04 Марта
Карл Фердинанд Кори
Карл Фердинанд Кори – американский биохимик. Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена в 1947 году «за открытие каталитического превращения гликогена» (совместно с супругой Герти Кори они получили по 1/4 премии, вторую половину получил аргентинский физиолог Бернардо Альберто Усай – за открытие роли гормонов передней доли гипофиза в метаболизме глюкозы).Образование, степени и звания
Семья Карла Кори в нескольких поколениях принадлежала к научному миру. Его дед по материнской линии Фердинанд Липпиш был профессором математической физики в Германском университете Праги. Вильгельм Липпиш, его прадед, был анатомом в университете Падуи и профессором в Вене. Его дядя Фридрих Липпиш был профессором химии в Праге, в то время как его отец, Карл И. Кори, был одним из ведущих европейских зоологов и морских биологов. Кроме того, видные ученые часто гостили в доме Кори, поэтому неудивительно, что юный Карл решил посвятить себя науке.
1914 год. Карл Кори окончил гимназию и поступил в Германский университет в Праге на медицинский факультет. Через три года учебы Карл ушел лейтенантом санитарного корпуса австрийской армии на итальянском фронте – шла Первая мировая война.
1918 год. Карл Кори вернулся с фронта и продолжил обучение в университете, где вскоре познакомился со своей будущей женой Герти Радниц, которая тоже изучала медицину.
1920 год. Карл Кори получил докторскую степень по медицине в Германском университете Праги, в этом же году женился на Герти Радниц, и молодая супружеская пара уехала в Вену, куда Карла позвали работать в Венском университете, а затем ассистентом по фармакологии в Университете Граца.
1922 год. К сожалению, послевоенная разруха в Австрии не позволила Карлу найти хорошо оплачиваемую работу и заниматься научными исследованиями в Европе. Карл и Герти Кори переезжают в США, где Карл получает должность биохимика в Нью-Йоркском государственном институте злокачественных новообразований (ныне Институт им. Розуэла Парка) в Буффало (штат Нью-Йорк).
1931 год. Карл Кори назначен профессором фармакологии в медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе (позже он стал здесь профессором биохимии).1947 год. Герти и Карлу Кори была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за открытие каталитического превращения гликогена». Эту премию они разделили с аргентинским физиологом Бернардо Усаем.
В дополнение к Нобелевской премии 1947 года Карл Кори получил множество других наград и почестей. Среди них были премия Ласкера Американской ассоциации общественного здравоохранения; премия Сквибба Американского общества эндокринологии, которую он разделил с Герти Кори; премия Уилларда Гиббса Американского химического общества.
Карл Кори имел почетные степени во многих университетах, включая Кембридж (Англия), Гранаду (Испания), Монаш (Австралия) и Триест (Италия).
Кори также был избран членом многих престижных академий и обществ, включая Американскую академию искусств и наук, Национальную академию наук и Американское философское общество. Он также был членом многих зарубежных академий и обществ, включая Королевское общество (Лондон), Национальную академию медицины (Франция) и Датскую королевскую академию наук.
Профессиональный путь и основные научные достижения
1922-1931 гг. Нью-Йоркский государственный институт злокачественных новообразований (ныне Институт им. Розуэла Парка) в Буффало (штат Нью-Йорк).
В Буффало Карл Кори начал заниматься углеводным обменом и его регуляцией – той областью медицины, которая стала делом всей его жизни. Вынужденный выполнять обычные лабораторные анализы для больницы, связанной с Нью-Йоркским государственным институтом злокачественных новообразований, он воспользовался возможностью отточить свои аналитические навыки. Его первая работа по углеводному обмену была опубликована в 1922 году (в последующее десятилетие он опубликовал около восьмидесяти статей, причем большинство из них в соавторстве со своей супругой Герти Кори). Надо сказать, что крайне трудно оценить индивидуальный вклад в науку Карла и Герти Кори, поскольку это была работа двух коллег. Как однажды признался сам К. Кори: «Наши усилия в значительной степени дополняли друг друга; и один без другого не зашли бы так далеко, как вместе».
Вопрос, на который хотели ответить Кори: что регулирует концентрацию глюкозы в крови? Их первоначальные эксперименты были направлены на определение количества сахара, всасываемого в пищеварительном тракте, путем измерения неабсорбированного сахара, оставшегося в кишечнике крысы после того, как она проглотила определенное количество. За этим последовали эксперименты с новым методом, разработанным для определения содержания гликогена в печени и туше отдельно.
Но для того, чтобы оценить изменения концентрации гликогена после приема сахара или введения гормонов, сначала необходимо было установить контрольное значение. Было обнаружено, что концентрация гликогена была довольно постоянной у крыс, голодавших в течение двадцати четырех – сорока восьми часов. Кроме того, более высокие и однородные концентрации гликогена можно было бы получить, дав такое количество глюкозы, которое могло бы полностью усвоиться за три часа.
Создав воспроизводимые условия, ученые смогли провести исследования с целью определения «судьбы» поглощенной глюкозы у крыс натощак и влияние инсулина и адреналина на эту «судьбу». Исследователи обнаружили, что инсулин увеличивал окисление глюкозы и превращение в мышечный гликоген, но снижал превращение в печеночный гликоген. Адреналин, с другой стороны, уменьшал мышечный гликоген и увеличивал печеночный гликоген. Поскольку было известно, что мышечный гликоген не способствует поступлению глюкозы в кровь, Кори пришли к выводу, что из мышечного гликогена должен образовываться другой промежуточный продукт и циркулировать по крови, чтобы стать предшественником печеночного гликогена. Позже К. Кори постулировал и продемонстрировал, что промежуточным звеном в цикле молочной кислоты является лактат. Позже этот цикл был назван в честь его первооткрывателей – циклом Кори.
Во время своего пребывания в институте в Буффало Карл Кори также опубликовал ряд работ, посвященных раку. В 1923 году Отто Варбург (немецкий биохимик, доктор и физиолог, ученик Эмиля Фишера, лауреат Нобелевской премии в области физиологии и медицины 1931 года) обнаружил, что опухоли демонстрируют более высокий аэробный и анаэробный гликолиз, чем нормальные ткани. Но исследования Варбурга были проведены in vitro, а Карл Кори стал первыми, кто продемонстрировал, что опухоли у интактных животных (животных, не подвергавшихся экспериментальным воздействиям) демонстрировали аномально высокое образование молочной кислоты из глюкозы.
В 1931 году Кори написал блестящий обзор углеводного обмена у млекопитающих, который содержал более 100 страниц и около 500 цитируемых ссылок, включал критическую оценку литературы, краткое изложение новаторской работы, проделанной Карлом и Герти Кори, и указание направления их будущих исследований механизма гликогенолиза (расщепления гликогена). Это сделало Карла Кори лидером в этой области и повлияло на изучение углеводного обмена на долгие годы вперед.
1931-1945 гг. Медицинский факультет Вашингтонского университета, Сент-Луис.
1931 год. Карл и Герти Кори переехали в Сент-Луис, где Карл стал заведующим кафедрой фармакологии Вашингтонского университета, Герти Кори тоже получила должность на кафедре, хотя и с символической зарплатой. Однако в дополнение к своим исследованиям Кори теперь должен был организовать кафедру, оборудовать исследовательскую лабораторию и уделять значительное время обучению студентов-медиков, поэтому в публикации статей возник перерыв.
1935 год. На Международном физиологическом конгрессе, состоявшемся в Москве, Кори представили результаты исследования по образованию гексозомонофосфата в результате реакции гликогена со стехиометрическим количеством фосфата в мышцах крыс и лягушек. Впоследствии, самостоятельно исследуя реакцию в мышечных экстрактах, Дж. К. Парнас подтвердил, что одновременно с расщеплением гликогена исчезает фосфат — реакцию, которую он охарактеризовал термином «фосфоролиз».
1936 год. Карл и Герти Кори выделили глюкозо-1-фосфат, впоследствии названный «эфиром Кори», и связали его присутствие с активностью фосфорилазы, которая катализирует расщепление и синтез полисахаридов: это открытие сделало возможным ферментативный синтез гликогена и крахмала in vitro.
В 1942-1943 годах Кори совместно с Ардой Грин опубликовали серию блестящих работ, заложивших основу в двух важных областях: 1) структура, биосинтез и характеристика полисахаридов; и 2) характеристика фосфорилаз и их роль в регуляции метаболизма.
1944 год. Кори синтезировали гликоген, взяв короткоцепочковую молекулу гликогена, глюкозу, фосфат и три фермента – фосфоглюкомутазу, фосфорилазу и гексокиназу. Таким образом они доказали свою гипотезу трехэтапного пути биосинтеза гликогена из глюкозы. Затем ученые обнаружили еще один фермент, участвующий в синтезе и расщеплении гликогена печени и растительных клеток, и раскрыли химическое строение гликогена.
1945-1966 гг. Вашингтонский университет, Сент-Луис.
С окончанием Второй мировой войны Карл Кори покинул кафедру фармакологии, чтобы стать председателем кафедры биохимии. Ученые всего мира приезжали в Сент-Луис, чтобы работать с Кори.
Уже после вручения нобелевской премии, в начале 50-х годов Герти и Карл Кори исследовали биохимические нарушения, лежащие в основе гликогенозов – синдромов, обусловленных наследственными дефектами ферментов, участвующих в синтезе или расщеплении гликогена.
Чета Кори постоянно интересовалась механизмом действия гормонов, они провели несколько исследований на гипофизе. Ученые наблюдали, что заметное уменьшение содержания гликогена и снижение уровня сахара в крови у гипофизэктомированных крыс происходило с сопутствующим увеличением скорости окисления глюкозы. Впоследствии, изучая действие гормонов на фермент гексокиназу, они обнаружили, что некоторые экстракты гипофиза ингибируют этот фермент in vivo и in vitro, а инсулин противодействует этому ингибированию. Кори установили механизм действия инсулина – гормона, синтезируемого и вырабатываемого клетками поджелудочной железы. При недостатке инсулина развивается сахарный диабет – заболевание, при котором глюкоза не может усваиваться клетками и использоваться в качестве источника энергии.
Исследования гликогена стали важным шагом на пути понимания процессов, происходящих в организме больных сахарным диабетом, а также диагностики этого заболевания.
- Гликированный гемоглобин.
