Kalkar, Hermann Moritz

Herman Moritz Kalckar ( Tan . Herman Moritz Kalckar , 26. maaliskuuta 1908 , Kööpenhamina  - 17. toukokuuta 1991 , Cambridge) on biokemisti, jonka päätieteellinen työ on omistettu oksidatiivisen fosforylaation , galaktoosiaineenvaihdunnan , biokemiallisten nukleotidien geneettisten aineenvaihdunnan entsyymien tutkimukselle. ihmisistä ja mikro-organismeista.

Elämäkerta

Alkuperä

Hermann Moritz Kalkar syntyi 26. maaliskuuta 1908 Kööpenhaminassa tanskalaisille juutalaisvanhemmille. Hänen äitinsä Rosalie Melchior Kalkar tunsi hyvin ranskalaista, saksalaista ja tanskalaista kirjallisuutta, kun taas hänen isänsä, Ludwig Kalkar, liikemies, piti teatterista ja musiikista. Hermannin nuorempi veli Fritz Kalkar oli lahjakas fyysikko ja Niels Bohrin kollega ja seuraaja . 28-vuotiaan Fritz Kalkarin kuolema vuonna 1938 oli tuhoisa iskun koko perheelle.

Lapsuus

Kalkar osoitti jo varhaislapsuudessa laajaa kiinnostusta musiikkiin ja taiteeseen. Hänen vanhempansa osallistuivat tähän monin tavoin. Isältään hän peri rakkauden musiikkiin, erityisesti Mozartia kohtaan . Herman Kalkar sai peruskoulutuksensa Östre Borjerdid -koulussa (joka sijaitsi hänen kotinsa lähellä Kööpenhaminassa. Koulun rehtori oli kuuluisa tanskalainen filologi Johan Geiberg . Kalkar tunsi erityistä kiitollisuutta fysiikan opettajalleen G. S. Christiansenille, jota hän muisti. mahtavana ja intohimoisesti omistautuneena opettajana.

Perhe ja lapset

Herman Kalkar oli naimisissa kolme kertaa. Ensimmäinen avioliitto muusikko Vibeke Meyerin kanssa päättyi eroon vuonna 1950. Toisen kerran Kalkar meni naimisiin biologi Barbara Wrightin kanssa. Tässä avioliitossa syntyivät Sonya, Nina ja Niels. Toisen avioliiton romahtamisen jälkeen tiedemies meni naimisiin sisustussuunnittelijan Agnetha Friederika Laursenin kanssa, jonka kanssa hän asui avioliitossa elämänsä loppuun asti.

Tieteellinen toiminta

Herman Kalkar valmistui Kööpenhaminan yliopistosta vuonna 1933 ja jatkoi tieteellistä uraansa vuonna 1934 tohtoriksi fysiologian laitoksella Einar Landsgaardin johdolla. Siellä hän tapasi Fritz Lipmannin , joka oli läheisessä yhteydessä Landsgaardiin. Lipmanista tulee Kalkarin mentori. Vuosina 1937–1939 Herman Kalkar tutki oksidatiivisen fosforylaation prosesseja [1] . Kalkarin tutkimuksen tuloksena V. A. Belitserist riippumatta pääteltiin, että ATP :n muodostuminen tämän prosessin aikana riippuu tiukasti hapen määrän palautumisesta eikä glykolyysistä [2] . Tärkeä tekninen kohta kokeissa oli natriumfluoridin käyttö, joka esti fosfataasin toimintaa . Muuten fosfataasi tuhoaisi ATP:n ja muut fosforihappoesterit välittömästi niiden muodostumisen jälkeen.

Vuonna 1939 tohtorin tutkinnon jälkeen Kalkar nimitettiin stipendiaattiksi Rockefeller-yliopistoon , ja hän vietti vuoden tutkimuksen Kalifornian teknologiainstituutissa , joka sijaitsee Pasadenassa . Yhdysvaltoihin suuntautuvalla matkallaan Herman Kalkar pysähtyi St. Louisissa Washingtonin yliopiston farmakologian laitoksen Gerty ja Carl Coreyn kuuluisaan laboratorioon , josta tuli myöhemmin yksi "uuden biokemian" keskuksista Yhdysvalloissa. Nielem , jonka karisma ja ymmärrys elävien biokemian yhtenäisyydestä teki syvän vaikutuksen Hermann Kalkariin. Tämä tapaaminen määritti suurelta osin hänen kiinnostuksensa molekyylibiologiaan. Pasadenassa ollessaan Kalkar aloitti Linus Paulingin rohkaisemana valmistelemaan kattavan katsauksen bioenergeettisistä prosesseista keskittyen fosfaattiesterien rooliin energian siirtämisessä.

Vuonna 1940 Kalkar nimitettiin tutkijaksi Corey Groupin farmakologian laitokselle Washingtonin yliopistossa. Natsien hyökkäys Tanskaan keväällä 1940 teki mahdottomaksi tutkijan ja hänen vaimonsa Vibeken palata Kööpenhaminaan, joten Kalkar vietti seuraavat kolme vuotta yliopistotyöntekijöiden innostavassa ja tuottavassa ympäristössä. Yhteistyö Sidney Kolovikin kanssa johti siihen, että lihaskudoksesta löydettiin entsyymi, jota he kutsuivat myokinaasiksi ja jota nykyään kutsutaan nimellä adenylaattikinaasi [ 3] [4] .

Vuonna 1943 Herman Kalkar nimitettiin New York Institute of Public Healthin stipendiaattiksi . Yksi uuden aseman eduista oli tuolloin harvinaisella ultraviolettispektrofotometrillä varustettu laboratorio. Täällä hän kehitti spektrofotometrisiä menetelmiä nukleosidien ja nukleotidien metabolian tutkimiseen [5] .

Vuonna 1946 Hermann Kalkar palasi Kööpenhaminaan ja avasi uuden laboratorion E. Landsgaardin ja Yhdysvaltojen ja Tanskan hallitusten taloudellisella tuella. Laboratoriotutkimuksen aiheena oli nukleosidien ja nukleotidien kemiallinen muuntaminen . Kalkar houkutteli nuoria ja lahjakkaita tiedemiehiä, kuten Hans Klenov, Morris Friedkin, Walter McNutt. Pian laboratoriosta tuli johtava tällä tutkimusalalla. Tutkimuksen tuloksena Kalkar päätteli, että nukleosidien fosforolyyttinen pilkkominen on samanlaista kuin glykogeenin pilkkominen .

Vuonna 1952 Kalkar alkoi tutkia galaktoosin aineenvaihduntaa mikrobeissa ja eläinkudoksissa. Muuttaa National Institutes of Healthiin ensin vierailevaksi ja sitten pysyväksi stipendiaattiksi National Institute of Niveltulehdus ja aineenvaihduntatautien instituuttiin. Vuonna 1953 Kalkar ja laboratorion henkilökunta esittivät todisteita siitä, että Saccharomyces fragilis -hiivassa tapahtuvaa galaktoosin muuntumisreaktiota glukoosiksi katalysoi uridyylitransferaasi [6] [7] . Tämän tutkimuksen tuloksena Kalkar kehitti spektrofotometrisen menetelmän uridyylitransferaasin pitoisuuden määrittämiseksi tässä reaktiossa, ja yhdessä Kurt Isselbacherin kanssa luotiin menetelmä galaktosemian tunnistamiseksi vastasyntyneillä [8] . Tosiasia on, että galaktosemia ilmenee uridyylitransferaasin synteesistä vastaavan geenin mutaation tapauksessa [9] [10] . Kurt Isselbacher etsi erityisesti Kalkaria tutkimaan tautia yhdessä.

Vuonna 1958 Johns Hopkinsin yliopiston biologian laitoksen professorina Herman Kalkar kirjoitti julkaisun menetelmästä ruoan radiokemiallisen saastumisen tason määrittämiseksi. Menetelmän ydin oli strontium-90:n pitoisuuden mittaaminen lasten maitohampaissa [11] . Joten Kalkar yritti kiinnittää huomion ydinasekokeiden aiheuttamaan ympäristön saastumisen ongelmaan. Tämä ajatus on herättänyt huomiota, ja maitohampaista on tehty laajaa tutkimusta. On tullut tunnetuksi, että vuonna 1956 syntyneiden lasten hampaat sisältävät noin kymmenen kertaa enemmän isotooppia strontium 90 kuin vuonna 1950 syntyneiden lasten hampaat.

Vuonna 1961 Kalkar muutti Harvard Medical Schooliin biokemian professoriksi ja Massachusettsin yleissairaalan biokemiallisen tutkimuslaboratorion johtajaksi . Täällä hän jatkoi galaktoosin aineenvaihdunnan tutkimista eläinkudoksissa kiinnittäen erityistä huomiota epimeraasiin. Samaan aikaan Kalkar kiinnostui solukalvon roolista aistiprosesseissa ja solujen signaloinnissa. Vuonna 1974 Herman Kalkar erosi biokemiallisen tutkimuslaboratorion johtajasta, mutta jatkoi työtään vierailevana professorina Massachusettsin yleissairaalan Huntingtonin laboratoriossa vuoteen 1979 asti . Siihen mennessä tiedemies aloittaa työnsä Bostonin yliopiston kemian laitoksella. Tämä nimitys antoi hänelle mahdollisuuden tehdä tieteellistä tutkimusta elämänsä loppuun asti. Heksoosikuljetuksen ja aineenvaihdunnan tutkiminen normaaleissa ja pahanlaatuisissa soluissa on edelleen ajankohtainen Bostonin yliopistossa. Tämä tutkimus tehtiin yhdessä Donna Ulrein kanssa ja johti lukuisiin julkaisuihin, joista viimeinen julkaistiin vähän ennen Kalkarin kuolemaa.

Herman Kalkarin saavutukset toivat hänelle laajan suosion. Tiedemies on National Academy of Sciences , Tanskan kuninkaallisen akatemian ja American Academy of Arts and Sciences -akatemian jäsen. Hänellä on kunniatutkinnot Washingtonin yliopistosta , Chicagosta ja Kööpenhaminasta .

Kirjallisuus

Eugene P. Kennedy . Herman Moritz Kalckar (1908-1991). Biografinen muistelma//National Academies Press, Washington DC, 1996

Muistiinpanot

1. ↑ Kalckar HM . Fosforylaatio munuaiskudoksissa// Enzymologia, 1937, v.2, s.47.
2. ↑ Kalckar HM . Fosforylaatioiden ja hapettumien välinen kytkentä munuaisuutteissa// Biochem. J., 1939, v. 6, s. 209.
3. ↑ Kalckar HM, Colowick SP. Myokinaasin rooli transfosforylaatioissa. I. Heksoosien entsymaattinen fosforylaatio adenyylipyrofosfaatilla// J. Biol. Chem., 1943, v. 148, s. 117.
4. ↑ Kalckar HM . Myokinaasin entsymaattinen toiminta // J. Biol. Chem., 1942, v. 143, s. 299.
5. ↑ Kalckar HM . Lihasten adenyylihapon spektroskooppinen mikromääritys// Science, 1944, v.99, s.131.
6. ↑ Kalckar HM, Braganea B., Munch-Petersen A. . Uridyylitransferaasit ja UDP-galaktoosin muodostuminen // Nature, 1953, v. 172, s. 1038.
7. ↑ Kalckar HM, Strominger JL, Axelrod J., Maxwell E. . Uridiinidifosfaattiglukoosin entsymaattinen hapetus uridiinidifosfaattiglukuronihapoksi// J. Am. Chem. Soc., 1954, v. 76, s. 6411.
8. ↑ Kalckar HM, Anderson EP, Kurahashi K., Isselbacher KJ . Erityinen entsymaattinen määritys synnynnäisen galaktosemian diagnosointiin. I. Kulutustesti // J. Lab. Clin. Med., 1957, v. 50, s. 469.
9. ↑ Kalckar HM, Anderson EP, Isselbacher KJ . Galaktosemia, synnynnäinen vika nukleotiditransferaasissa. Alustava raportti// Proc. Natl. Acad. sci. USA, 1956, v.42, s.49.
10. ↑ Kalckar HM, Isselbacher KJ, Anderson EP, Kurahashi K. . Synnynnäinen galaktosemia, yksi entsymaattinen esto galaktoosiaineenvaihdunnassa// Science, 1956, v. 123, s. 635.
11. ↑ Kalckar HM . Kansainvälinen maitohampaiden säteilylaskenta// Nature, 1958, v.182, s.283.