Кори, Карл Фердинанд

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Карл Фердинанд Кори
англ. Carl Ferdinand Cori
Carl Ferdinand Cori.jpg
Дата рождения:

5 декабря 1896({{padleft:1896|4|0}}-{{padleft:12|2|0}}-{{padleft:5|2|0}})

Место рождения:

Прага, Австро-Венгрия

Дата смерти:

20 октября 1984({{padleft:1984|4|0}}-{{padleft:10|2|0}}-{{padleft:20|2|0}}) (87 лет)

Место смерти:

Кеймбридж, штат Массачусетс, США

Страна:

Австро-Венгрия, Чехословакия, США

Научная сфера:

биохимия

Место работы:

Вашингтонский университет, Гарвардский университет

Научный руководитель:

Отто Лёви
Harvey R. Gaylord

Известен как:

учёный, открывший роль гормонов передней доли гипофиза в метаболизме глюкозы

Награды и премии


Нобелевская премия — 1947 Нобелевская премия по физиологии и медицине (1947)

Карл Фердинанд Кори на Викискладе

Карл Фердина́нд Ко́ри (англ. Carl Ferdinand Cori, 5 декабря, 1896, Прага, Австро-Венгрия (ныне Чехия) — 20 октября, 1984) — американский биохимик, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1947 году (совместно с женой Герти Кори) «за открытие каталитического превращения гликогена». Эту премию они получили совместно с аргентинским физиологом Бернардо Усаем, открывшим роли гормонов передней доли гипофиза в метаболизме глюкозы.

Детство и происхождение[править | править вики-текст]

Карл Фердинанд Кори родился в Праге (тогда – часть Австро-Венгерской империи) 5 декабря 1986 года. Когда ему было два года, его семья переехала в Триест, где его отец получил должность директора морской биологической станции. Карл провел свои ранние годы в Триесте, и он описывает картину счастливого детства в мультикультурной интернациональной среде в своем автобиографическом эссе «Зов науки»[1] («the call of science», 1969). В Триесте он общался с огромным количеством различных этнических групп и быстро начал свободно говорить по-итальянски. Обучаясь в классической гимназии с 1906 по 1914, он помимо всего прочего, изучил основы латинского и греческого языков. Настолько же важным было неформальное образование, полученное им на морской биологической станции. Во время экскурсий на моторном судне «Адрия» его отец, капитан этого судна, обучал его, помимо океанографии и морской биологии, геологии, ботанике и истории ранних культур прибрежной зоны. Известный своей широкой эрудицией в биологии, археологии и истории, молодой Кори объяснял свой неугасимый интерес к ним экскурсиями своего отца. Летние каникулы, проводимые с его большой семьей в Австрийском Тироле, завершили образование Карла, привив ему любовь к горному туризму и музыке.

Семья Карла могла гордиться своими родственниками - известными учеными и академиками. Фердинанд Липпих, дед по линии матери, был профессором математической физики в Немецком институте в Праге и, в дополнение к значительному вкладу в теоретическую физику, разработал прецизионный поляриметр. Вильгельм Липпих, его прадед, был анатомом в университете Падуи и профессором в Вене. Его дядя Фридрих Липпих был профессором химии в Праге, и его отец, Карл И. Кори был одним из ведущих зоологов и биологов морской среды в Европе. Следовательно, выдающиеся ученые были частыми гостями в их доме, поэтому не удивительно, что молодой Карл выбрал научную карьеру.

Образование и знакомство с Герти Кори[править | править вики-текст]

В 1914 году, в возрасте 17 лет, он поступил в Университет Карла Фердинанда (немецкий университет в Праге) и начал изучать медицину – стандартный путь к исследовательской карьере в естественных науках в те времена. Ему посчастливилось найти там талантливую и обворожительную студентку, Герти Раднитз, которая разделила его интересы в науке и любовь к путешествиям. В 1916, по прежнему будучи студентами-медиками, она опубликовали их первую совместную исследовательскую работу. Позже Герти вышла замуж за Карла и до своей смерти в 1957 году оставалась его верным научным помощником. Во время первой мировой войны Карл, тогда – студент третьего курса, был призван в австрийскую армию. Вначале он был направлен в бактериологическую лабораторию, где, после сильного приступа брюшного тифа, произошедшего из-за его собственной неосторожности, он приучил себя к аккуратно-дотошной работе с патогенами. Позже он ассистировал в инфекционной больнице около итальянского фронта. Благодаря владению итальянским языком, он был вынужден присматривать как за гражданскими пациентами, так и за солдатами. В то время он по возможности помогал некоторым пациентам доступными в то время лекарствами. При этом он обнаружил, что среди данной нации свободно распространяются туберкулез, малярия, пеллагра, цинга и тиф. Его неспособность оказать помощь пострадавшим от эпидемии гриппа сильно угнетала его. Это, наряду с опытом долгого и опасного отступления вместе с массой недисциплинированных солдат, заставило его с тех пор скептически относиться к медицинской практике и внушило сильное отвращение к войне. Кори вернулся в Прагу в 1918 году, завершил свои клинические исследования, и получил ученую степень доктора медицинских наук. Он и Герти поженились в Вене, куда оба отправились на должности постдоков в августе 1920 года. Он делил свою лабораторную практику между университетским институтом фармакологии и его внутренней медицинской клиникой, но понял, что его прошлый опыт работы врачом произвел на него такое сильное впечатление, что у него не было более никакого желания продолжать заниматься клинической медициной. Альтернатива – полностью посвященная исследованиям карьера – была гораздо более привлекательна как для него, так и для Герти. К сожалению, в результате послевоенной разрухи в Австрии, было весьма маловероятно, что они смогут найти хорошо оплачиваемые должности; едва ли можно было пропитать семью. У Герти Кори, работавшей в детской больнице Кэролайн, из-за неправильного питания, предлагавшегося там, развились симптомы ксерофтальмии. К счастью, исследования Карла Кори, посвященные изучению механизма сезонных колебаний активности блуждающего нерва в сердце лягушки (1921), привлекли внимание Х. Х. Мейера, который только что ушел в отставку из института фармакологии.

Переезд в Америку[править | править вики-текст]

Летом 1921 года доктор Гайлорд, директор Государственного института по изучению злокачественных заболеваний (сейчас – Институт мемориального парка Росвелла) в Буффало, Нью-Йорк, попросил Мейера предложить биохимика для своего института. Мейер рекомендовал Кори, который прошел собеседование на эту должность, но был так уверен, что ничего из него не выйдет, что поделил должность с Отто Лёви в фармакологическом факультете университета Граца. Кори жил в Граце только шесть месяцев, в течение которых он многому научился. Энтузиазм и оригинальность Лёви в сочетании с его обширными знаниями по всем аспектам биомедицинских наук сделала его неоценимым наставником. Именно во время этого периода Кори впервые подумал о возможности исследования кишечной абсорбции в частности и путей усвоения сахара в организме животного в целом. Чтобы иметь право занимать должность в университете, Кори пришлось доказывать свое арийское происхождение, и, несмотря на свой научный потенциал, будущее Отто Лёви было неясным. Условия жизни и оборудование научно-исследовательских учреждений были ужасны. Поэтому, когда Гайлорд предложил Кори должность в Буффало, и он и Герти Кори обрадовались возможности покинуть Европу. Сначала в 1922 году уехал Карл, а Герти присоединилась к нему шесть месяцев спустя. Карл Кори никогда не сожалел о переезде из Европы в Соединенные Штаты в возрасте 25 лет и рос, полностью владея языком, законами и традициями выбранной им страны. Тем не менее, он был и всегда оставался сыном воспитавшей его Европейской культуры. В Буффало Кори начал работу всей его жизни, связанную с метаболизмом углеводов и его регуляцией. Вынужденный выполнять рутинные анализы для госпиталя, приписанного к институту, он использовал эту обязанность для шлифовки своих навыков в области аналитической химии. Его первая работа о метаболизме углеводов была опубликована в 1922 году; во время последующих 10 лет он опубликовал около 80 статей. После преодоления некоторых возникших поначалу трудностей в 1922 – 23, Гетри Кори, работавшая в институтском отделе патологий, начала ассистировать Карлу, и большая часть тех восьмидесяти статей – их совместная работа. Как говорил Карл Кори на своей нобелевской лекции [2]: «Наши усилия были во многом комплементарны; ни один из нас не продвинулся бы так далеко без помощи другого».

Работая в институте в Буффало, Карл Кори опубликовал множество статей, посвященных раку. В 1923 году Отто Варбург выяснил, что раковые опухоли характеризуются более высоким уровнем аэробного и анаэробного гликолиза, чем здоровые ткани. Но исследования Варбурга были проведены in vitro, и Кори были первыми, кто показал, что раковые опухоли в интактных животных действительно очень быстро перерабатывают глюкозу в молочную кислоту.

Регуляция концентрации глюкозы в крови[править | править вики-текст]

Вопрос, на который супруги Кори хотели найти ответ – "что регулирует концентрацию глюкозы в крови?" Их первые эксперименты относились к области физиологии, спланированные с целью определения количества сахара, поглощенного в пищеварительном тракте, измеряя содержание непоглощенного сахара в кишечнике крысы после введения известного количеств [3]. Далее последовали эксперименты с применением нового метода определения содержания гликогена в печени и теле по отдельности. Но для того, чтобы измерить изменения концентрации гликогена после принятия сахара или введения гормонов, в первую очередь надо было установить постоянное значение в организме. Было показано, что концентрация гликогена была почти постоянной у крыс, голодавших в течение 24-48 часов. Повышенное и более постоянное содержание гликогена, при этом, может быть достигнуто при приеме крысой некоторого количества глюкозы, которое полностью поглотится в течение трех часов. После установления условий и аналитических методов, дававших воспроизводимые результаты, стало возможным проводить исследования, имевшие целью определить пути метаболизма глюкозы в голодающих крысах и влияние инсулина и эпинефрина на эти пути. Исследователи установили, что инсулин ускоряет окисление глюкозы и конверсию в мышечный гликоген, но замедляет преобразование в гликоген в печени[4]. Эпинефрин, с другой стороны, уменьшает уровень мышечного гликогена, но увеличивает его содержание в печени[5] Так как было известно, что мышечный гликоген не вносит вклад в содержание глюкозы в крови, Кори заключили, что из него должен образовываться другой интермедиат, который будет перемещаться к печени через кровеносную систему, становясь прекурсором печеночного гликогена. Так как было известно что образование молочной кислоты сопутствует исчезновению мышечного гликогена, Кори постулировали, а затем показали что лактат является интермедиатом в «углеводном цикле»[6]. Результаты исследований циркуляции углеводных материалов в интактных животных, стали краеугольным камнем в понимании метаболизма углеводов и, вместе с другими открытиями в области гомеостаза крови, помогли прояснить влияние эпинефрина на глюкозу в крови. Такими же важными были разработанные Кори надежные и воспроизводимые методики детектирования и количественного определения даже мельчайших изменений уровня гликогена в печени.

Фосфорилаза – эфир Кори, Сент-Луис (1931 – 45)[править | править вики-текст]

В 1931 году Карл и Герти Кори переехали в Сент-Луис, где Карл занял место главы фармакологического факультета Вашингтонского университета, а Герти получила должность в штате того же факультета. Теперь, помимо исследований, Кори был вынужден организовывать факультет, оборудовать исследовательскую лабораторию и тратить много времени на преподавание студентам-медикам. В конце работы в Буффало, Кори начали работать с отдельными мышечными препаратами, а не интактными животными. Они заключили, что образование прекурсора лактата, образующегося из мышечного гликогена, сопровождается исчезновением неорганических фосфатов. Они разработали метод, позволяющий определять одновременно детектировать монофосфат гексозы, гексозу и фосфат по отдельности. Эти эксперименты были прелюдией к их важнейшему открытию глюкозо-1-фосфата, которое и было результатом их работы в Сент-Луисе. В 1935 году Кори доложили о своих результатах в области исследований образования монофосфата глюкозы в реакции гликогена с стехиометрическим количеством фосфата в мышцах крыс и лягушек на Международном конгрессе по физиологии в Москве. Проводя отдельное самостоятельное исследование реакций в мышечном экстракте, Дж. К. Парнас заключил, что одновременно с расщеплением гликогена исчезает фосфат и охарактеризовал эту реакцию термином «фосфоролиз». Из-за большого несоответствия аналитических результатов определения фосфата и восстановительного агента в исследованиях, касающихся монофосфата гексозы, Кори постулировали образование неизвестного на тот момент фосфорилированного, не редуцирующего прекурсора гексоза-6-фосфата. Выделив этот продукт в виде кристаллической соли бруцина, они предположили, что он имеет структуру глюкозо-1-фосфата. Они получили окончательное доказательство этой структуры вместе с С. П. Коловиком, синтезировав α-глюкозо-1-фосфат, и это вещество впоследствии получило название «эфира Кори». Данное открытие Кори придало мощный импульс тогдашней науке, его значение трудно переоценить. В результате их успеха другие исследователи стали использовать неоднократно оправдавший себя впоследствии биохимический подход к исследованию синтеза макромолекул.

С окончанием второй мировой войны Карл Кори покинул фармакологический факультет и занял кресло главы биохимического отделения, и ученые со всего света стали стекаться в Сент-Луис чтобы поработать с Кори. Оба Кори были доброжелательными молодыми людьми, с их стороны всегда чувствовалась поддержка, они обращались с другими учёными очень уважительно, воодушевляя их и выражая признательность. Лингвистические таланты Кори были легендарными, и его научный письменный язык был эталоном лаконичности и строгости. Его понимание психологии было сверхъестественным. Однажды, после часового диалога с одним перспективным студентом, он предсказал тип научной карьеры, которая ждет этого студента. Двадцатью годами позже это предсказание полностью подтвердилось. Идея, которой придерживался Кори в руководстве маленьким отделом, заключалась в создании группы, в которой каждый работает над различными аспектами одной общей проблемы; в случае биохимического отделения этой проблемой был метаболизм углеводов. Кого-то могут интересовать физические свойства ферментов или детальный механизм их действия, других больше интересуют физиологические эффекты гормональной регуляции, но все должны только выигрывать от взаимодействия друг с другом.

Нобелевская премия по физиологии и медицине[править | править вики-текст]

В 1947 году супруги Кори были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине, которую они разделили с доктором Бернардо Усеем из Аргентины. Доктор Усей был награжден «за открытие роли гормона передней области гипофиза в метаболизме сахаров», тогда как Карл и Герти Кори получили премию «за открытие каталитического превращения гликогена». Объявление о награде стало поводом для большой радости в лаборатории и среди всех их друзей и знакомых по всему миру. Герти Кори была первой женщиной Америки, удостоенной такой награды, и третьей во всём мире после Марии Кюри и её дочери Ирен Жолио-Кюри. Но в том же самом 1947 году стало известно, что Герти Кори заболела неизлечимой формой анемии, от которой умерла через 10 лет. Герти была неутомима, и, если это возможно, в этот трудный период её рвение к науке было даже больше, чем до болезни. В 1956 их коллегами по Университету Вашингтона были опубликованы заслуги супруг Кори в специальном выпуске Biochimica Biophysica Acta в главе о ферментах и метаболизме с названием: “Сборник статей, посвященный Карлу Ф. и Герти Т. Кори по случаю их 60-летнего возраста”. Среди авторов были 5 будущих нобелевских лауреатов: С. де Дювэ, А. Корнберг, Л. Ф. Лелой, С. Очоа и И. В. Сазерленд, и этот том включал много важных и элегантных статей. Некоторый затрагиваемые в них вопросы были очень близки к интересам четы Кори, например, работа Сазерленда о превращении фосфоилазы b в а, или статья Очоа, Грюнберга-Манаго и Оритза о новом ферменте, фосфорилазе полинуклеотида. В дополнение к Нобелевской премии, Карл Кори получил много других наград и поощрений. Он был удостоен почетных степеней многих университетов, включая Кембридж (Англия), Гранада (Испания), Монаш (Австралия), и Триест (Италия). Кори был также был признан во многих престижных интеллектуальных академиях и обществах, в том числе в Американской академии искусств и наук, Национальной академии наук и Американского философского общества. Он был также членом многих иностранных академий и обществ, в том числе: Королевского общества (Лондон) и Национальной академии медицинских наук (Франция).

Действие инсулина[править | править вики-текст]

Из экспериментов с экстрактами крысиных мышц Кори заключил, что инсулин может ускорить усвоение глюкозы только преодолев ингибирующие эффекты коры надпочечников. Он так же предположил, что в первую очередь инсулин действует на катализируемую гексокиназой реакцию: глюкоза + АТФ = глюкозо-6-фосфат + АДФ, обращая ингибирование действия гормонов передней доли гипофиза и коры надпочечников. Это оказалось сложно воспроизвести, однако, после масштабных исследований, проведенных многими исследователями, был достигнут консенсус, что в первую очередь инсулин воздействует на проницаемость клеток мышц для сахаров. Хотя попытки Кори установить механизм прямого действия инсулина на ферменты были неудачными, его исследования фосфорилазы, а также последующие исследования Сазерленда и других ученых, привели к широкому распространению подхода к объяснению механизма действия гормона, основанного на экспериментальной работе не с целой клеткой, а только с чистыми ферментами. Стоит отметить, что и на сегодняшний день механизм действия инсулина до конца не установлен. Используя интактные диафрагмы крыс, Кори и М. Крал смогли показать, что поглощение глюкозы в диафрагмах крыс, больных диабетом, стимулируется в присутствии инсулина [7]. В более поздних работах, Кори показали, что инсулин сильно влияет на поглощение пентозы [8] и 2-дезоксиглюкозы [9] Эти исследования в естественных условиях показали, кроме того, что в мышцах диафрагмы крыс, больных диабетом, гексокиназа находится в ингибированном состоянии.

Последние годы: Бостон (1965 – 84)[править | править вики-текст]

После десятилетия трудной болезни Герти Кори, закончившейся ее смертью в 1957 году, Карл Кори был эмоционально подавлен. К счастью, этот период закончился счастливым браком с Энн Фицджеральд-Джонс в 1960 году, с которой он разделял многие интересы в археологии, искусстве и литературе. Остроумие и изящество Карла Кори процветало в теплой атмосфере их дома в этот последний период его жизни. После его ухода с поста главы отделения биохимии Вашингтонского университета в 1966 году в возрасте 70 лет, пара переехала в Бостон. Карл Кори оставил неизгладимый след в Вашингтонском университете примером своих высоких стандартов и выдающейся эффективности работы его группы. В. Х. Данфорт, бывший постдокторант Кори, ставший ректором Вашингтонского университета, признавал сильное влияние Карла Кори, чьи советы всегда бывали очень полезны, на университет в целом.

Кори постоянно просили о написании различных обзорных статей, и этот поток просьб не прекращался пока он жил в Бостоне. Также в этот период он написал огромное количество исторических и философских трудов о взаимодействии науки и человечества. Помимо автобиографического эссе он написал статьи о многих ученых, которых знал лично, например, Фрэнсисе Шмидте, графе Сазерленде, Джеймсе Лето, Эмбдене и Герти Кори.

Он закончил свои собственные мемуары словами:

«Грани физики, астрономии и биологии, и инструмент их познания - человеческое сознание, наполняют каждого таким же восхищением, как и великие творения живописи и архитектуры. Из этого, а также из познания природы, из любви и дружбы бьет источник радости жизни, понимания скорби и человеческого удела. Гуманизм может быть настолько же важен для человечества, как и успех в отдельных областях науки.»

Награды[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. The call of science. Annu. Rev. Biochem. 38:1
  2. With G.T. Cori. Polysaccharide phosphorylase. In Les Prix Nobel en 1947, p.216. Stockholm: Imprimerie Royal.
  3. The fate of sugar in the animal body. I. The rate of absorption of hexoses and pentoses from the intestinal tract./ .Biol.Chem.66:691.
  4. With G.T. Cori. The fate of sugar in the animal body.III.The rate of glycogen formation in the liver of normal and insulinized rats during the absorption of glucose, fructose, and galactose / Biol. Chem.70:577.
  5. With G.T. Cori. The fate of sugar in the animal body. VIII. The influence of insulin on the utilization of glucose, fructose and dihydroxyacetone / Biol.Chem.76:755.
  6. With G.T. Cori. Glycogen formation in the liver from d-and l-lactic acid / Biol.Chem. 81:389.
  7. With M.E.Krahl. The up take of glucose by the isolated diaphragm of normal, diabetic, and adrenalectomized rats. /Biol.Chem.170:6
  8. With N.B.Madsen.The binding of adenylic acid by muscle phosphorylase./Biol.Chem.224:899.
  9. With D.M. Kipnis. Studies of tissue permeability. VI. The penetration and phosphorylation of 2-deoxyglucose in the diaphragm of diabetic rats. /Biol.Chem.235:3070.

Ссылки[править | править вики-текст]