Кори карл фердинанд и герти тереза



Герти Кори

Награды и премии

Герти Тереза Кори (англ. Gerty Theresa Cori) — американский биохимик, первооткрыватель роли гормонов передней доли гипофиза в метаболизме глюкозы[1][2].

[править] Биография

Герти Тереза Радниц родилась 8 августа 1896 года в Праге в Чехии. Еврейка. Отец, Отто Радниц — генеральный директор сахарного завода в Богемии. Брат матери — профессор педиатрии в университете Праги.

До 10-летнего возраста училась дома, затем пошла в подготовительную школу для девочек, которую в 1912 году закончила. В 1914 году, после сдачи её последнего экзамена в гимназии, студентом-медиком поступила в немецкий университет Карла Фердинанда в Праге, где встретила Карла Кори, с которым получила степени доктора по медицине в 1920 году, и за которого вышла замуж в августе того же года в Вене.

Карл Кори писал о Герти:

Она была такой же студенткой, молодой женщиной, которая обладала шармом, жизненной силой, интеллектом, чувство юмора и любовью к открытиям, качества, которые сразу же привлекли меня.

В 1920 году вместе с мужем опубликовала первую научную работу.

После Первой мировой войны из-за недоедания чуть было не заболела ксерофталмией (сухость роговицы и конъюнктивы глаза).

В 1920−1921 годах проходила клиническую практику в педиатрии в Каролинском детском госпитале в Вене.

Основную часть 1921 года супруги Кори работали отдельно. Герти Кори работала в педиатрии в Каролинской детской больницы в Вене под руководством профессора Кноепфельмахера. Исследования Герти Кори были связаны с лечением щитовидной железы для регулирования температуры у больного с врожденной микседемой и затем с исследованиями над кроликами с удалённой щитовидной железой. Несколько клинических научно-исследовательских работ были опубликованы на тему гематологических патологических изменений, включающих гемолитический криз и тромбоцитопению. Её муж Карл Кори занимался работой в лаборатории по утрам и исследованиями в университете фармакологии по вечерам. «Мой наставник в клинике в Вене», как он писал, «был великолепный, но аморальный врач-терапевт, который был ярым антисемитом». Это среди прочего подтолкнуло семью переехать в США.

В 1922 году чата Кори эмигрировала в США, где заняли позиции в Нью Йоркском Государственном Институте для изучения малигнантных болезней. Первая публикация Герти, в 1923 году, по сравнению экстракта щитовидной железы и тироксина на скорость размножения парамеции, продолжила её ранний интерес к действию гормонов щитовидной железы. В Буффало совместная исследовательская работа Кори быстро сфокусировалась на карбогидратном метаболизме in vivo и его гормональной регуляции. С целью ответить на вопрос количественно, они разработали надежные методы анализа глюкозы, гликогена, молочной кислоты, и неорганических и органических фосфатов. Работы Кори на опухолях в естественных условиях in vivo подтвердили патофизиологическую важность обнаруженного Васбургом in vitro повышенного аэробного гликолиза в опухолях, то есть образования молочной кислоты. Интерес к молочной кислоте имел ещё большее значение в дальнейшей работе с эпинефрином. В 1923 и 1924 года Герти Кори напечатала 4 статьи о влиянии рентгеновских лучей на кожу и на метаболизм органов тела. Герти интересовалась возможностью дифференцирования чувствительности к рентгеновским лучам окрашенной по сравнению с чистой кожей. В серии 3 публикаций, Кори представили количественные in vivo исследования баланса включающего краткосрочные (3 часа) улавливание эпинефрина (адреналина) которые показывали небольшое увеличение (+37 мг) в печении гликогена в условиях большого снижения общего (приемущественно мышцы) гликогена (-57 мг). Из-за того, что введение адреналина приводит к увеличению молочной кислоты в крови, повышение гликогена в печени, скорее всего, происходит из молочной кислоты, продукта распада мышечного гликогена перенесенного из мышц в кровь. Кори выявили, что от 40 до 95% Д-лактата (изомер образующийся в мышцах), съеден ли он или введен, был запасён как гликоген печени. L-лактат, противоестественный изомер, был запасен, но не только в виде гликогена печени. Контроль экспериментов исключал вазоконстрикцию и гипоксию, как причины увеличения молочной кислоты производимое введением адреналина. Артериовенозная разница измерений показала, что повышение молочной кислоты в крови появляется от телесных (в основном мышечных) источников («цикл углеводов» или «цикл Кори»).

Также супруги Кори фокусировали внимание на деталях в развитии основ аналитической методологии, что оказалось ещё более важным в анализе фосфатов гексозы, следующего интермедиата, который они тщательно исследовали. Ранее он показали, что лишь 40% гликогена, который выводится из организма с введение адреналина, может быть объяснено как молочная кислота, что дало толчок к созданию процедуры для анализа монофосфата глюкозы, тщательного метода основанного на измерении, как снижения мощности, так и содержания органических фосфатов высаждением водорастворимыми солями бария с этанолом. Супруги Кори произвели обе методики определения для более точной характеристики продукта. В первых двух публикациях, в которых Герти нумеруется как первый автор, по-видимому она в первую очередь отвечала за разработку количественных аналитических методов — Кори описали их методики. Во второй работе Кори показали, что содержание монофосфата гексозы повышается с введением адреналина, однако не с введением инсулина или глюкозы. Тем самым, началась работа по биохимическим основам для образования монофосфата гексозы при гликогенолизе и обнаружению глокозо-1-фосфата.

В 1931 году семья переехала в Сент-Луис, где сосредоточилась на изучении действия адреналина, вызывающего гликогенолиз в мышцах. Кори всё больше упрощали их экспериментальные системы, работая сначала с животными, потом с изолированными образцами мышц, позже с рубленым мясом, а затем, с препаратами разрушенных клеток. В Буффало Кори показали окончательно, что введение адреналина увеличивает содержание монофосфата гексозы в мышцах в 15 раз за 60 минут, с падением основной концентрации в течение 4 часов. Также Кори продемонстрировали снижение неорганических фосфатов при этих условиях и оценили, что накопление монофосфата гексозы было достаточно для учёта недостающего гликогена не учтённого как молочная кислота.

В 1931−1947 годах — профессор фармакологии на Отделении Медицины Вашингтонского Университете в Сент-Луисе, штат Миссури.

В 1933−1936 годах Кори выпустили несколько статей по образованию монофосфата гексозы в мышцах лягушек и крыс, в особенности с введение адреналина и электрической стимуляцией, в основном происходящего анаэробно.

Внимательно измеряя содержание молочной кислоты, неорганического фосфата, креатинфосфата и АТФ, супруги Кори пришли к выводу, что повышение монофосфата гексозы получается при этерификации гликогена неорганическим фосфатом в результате стехиометрической реакции. Увеличение монофосфата гексозы происходит с эквивалентным уменьшением неорганического фосфата, без изменения содержания креатинфосфата или АТФ. Из трех экзотермических химических реакций, происходящих в анаэробных мышцах (образование молочной кислоты, расщепление креатинфосфата, расщепление АТФ), только первая запускается при введении адреналина. Кори всё меньше занимались молочной кислотой и всё больше работали над изучением роли монофосфата гексозы. Кори получили существенные данные в период исследования обратной реакции — восстановления в аэробных условиях, происходящее после удаления адреналина или прекращения электрической стимуляции. Обнаружилось, что монофосфат гексозы расходуется в 3 раза быстрей в аэробных условиях, чем в анаэробных. Повышение содержания неорганического фосфата сопровождалось повышением содержания монофосфата гексозы, однако не увеличением содержания гликогена и лактата. В аэробных условиях гликоген был главным продуктом, однако в анаэробных превалировала молочная кислота. Эксперимент Кори на мышцах лягушки, отравленных иодоацетатом, оказался решающим, так как показал, что потеря монофосфата гексозы была одинакова в отравленных и в неотправленных мышцах. Повторный анаэробный синтез гликогена из монофосфата гексозы, тем самым, произошёл сразу, без предварительного превращения в лактат.

В 1936 году впервые глюкозо-1-фосфат был изолирован из промытой, измельченной мышцы лягушки, инкубированной с неорганическим фосфатным буфером, в присутствие адениловой кислоты. В 1937 году вышла публикация этой работы, в которой указывалось, что мышцы кролика проэкстрагировали водой, экстракт очистили от воды с помощью диализа и хранили в замороженном виде в толуоле. Фосфатный буфер, гликоген и адениловая кислоты были добавлены к экстракту. Реакционная смесь была инкубирована в течение 30 минут при температуре 25 °C, очищена от белка, и доведена гидроксидом бария Ba(OH)2 до щелочного pH. Затем последовала процедура, разработанная для анализа фосфата гексозы, а именно осаждение спиртом. Понижение мощности до кислотного гидролиза давало гексозо-6-фосфат. Понижением мощности после кислотного гидролиза давало новый гексозо-1-фосфат. Учёные получили примерно 500 мг глюкозо-1-фосфата бария из 750 мг гликогена. В этой статье, химический синтез глюкозо-1-фосфата преимущественно был воспроизведён за счёт работы Сидни Коловик. Химические свойства, включая и константы диссоциации, были определены как для природных, так и для синтетических соединений и было выявлено, что они идентичны. Статья включала краткие ссылки на энзимологические исследования, которые будут играть столь большую роль в дальнейших работах Кори, таких как гидролиз глюкозо-1-фосфата фосфотазой кишечника и, в примечание, ферментативное превращении глюкозо-1-фосфата в 6-фосфат в присутствии ионов Mg2+.

В 1938−1939 годах занялись энзимологией. Из 10 работ, написанных за это время, Герти Кори была первым автором на 7. В одной статье, написанной с С. Коловик, Кори изучали «миграцию» фосфатной группы глюкозо-1-фосфата в шестую позицию. Вновь, экстракты из мышц кролика были приготовлены, тщательно очищены от белка, и подвержены электродиализу для удаления ионов Mg2+, необходимых для реакции. Из числа изученных металлов, марганец Mg2+ оказался более эффективным, чем магний Mg2+. Маннозо-1-фосфат и галактозо-1-фосфат, синтезированные С. Коловик, как было показало, не превращаются в соответствующие 6-фосфаты под действием фермента, который сейчас называют фосфоглюкомутаза, что происходит в соответствии с терминологией фосфоглицеромутазы, использованной ранее в работах Мейергофа и Кисслинга. Экстракты мышц кролика не содержали никакой обнаружимой фосфотазной активности, однако превращение глюкозо-1-фосфата во фруктозо-1-фосфат было установлено, и фермент назвали «фосфогексоизомераза». Главной ошибкой была неспособность исследователей признать работу фосфогексоизомеразы как обычную равновесную реакцию, что было связано с наличием изомеразы, которая искажала мутазную активность. Никакого эффекта инсулина (Zn-независимый) не было выявлено ни на мутазную реакцию, ни на реакцию образования глюкозо-1-фосфата из гликогена. Это был ответ на доклад Леманна, описывающий ингибиторный эффект Zn инсулина на мутазную реакцию.

Другая работа описывала свойства фермента катализировать образование глюкозо-1-фосфата. Данная каталитическая активность получила наименование фосфорилазная. Вместе с Г. Шмидтом, супруги Кори начали изучать физиологическое значение их открытия глюкого-1-фосфата. Они обратили своё внимание на печень — орган, ответственный за образование глюкозы в крови. Предполагалось, что глюкоза в крови образуется в печени под действием фермента диастазы (амилазы). Альтернативный путь через действие фосфорилазы и глюко-6-фосфотазы уже были предложены Герти и Карлом. Вместе с Шмидтом, теперь Кори показали наличие в печени фосфорилазы и фосфатазы в условиях очень слабой активности амилазы. Фосфорилаза и фосфатаза были отделены друг от друга адсорбцией на алюминии. Фракционированием сульфатом аммония фосфорилаза была получена отдельно от мутазы и фосфотазы. Данный препарат фермента катализировал образование полисахарида в пробирке, из глюкозо-1-фосфата, окрашивающийся в коричневый цвет при действии йода и был неотличим от гликогена. Адениловая кислота была нужна для фосфорилазной реакции для продолжения прямой, а не обратной реакции. Учёные демонстрировали синтез гликогена в пробирке из экстракта мышц. В это случае синтезированные полисахариды окрашивались в синий цвет с йодом, тем самым, больше напоминая крахмал.

Супруги Кори сообщили об активирующем эффекте самого гликогена на синтез гликогена из глюкозо-1-фосфата. Точная корреляция экспериментальных данных выявила важное отличие между тем, когда синтез гликогена проводился из препаратов других тканей. Для препаратов из других тканей, всегда обнаруживался период отставания переменной длины в синтезе гликогена. В сравнение, с препаратами печени, никакой период отставания не наблюдался. (Никакого отставания не наблюдалось с любым препаратом фермента, когда реакция шла в сторону распада гликогена). Ввиду того, что препараты фосфорилазы печени всегда содержали, в то время как в других препаратах ферментов было обнаружено небольшое количество гликогена или его полное отсутствие, исследователи решили изучать влияние добавления гликогена во время периода запаздывания. Добавление гликогена ликвидировало период отставания, и, Герти и Карл обосновали, «можно заключить, что этот фермент, который синтезирует высокомолекулярные соединения — гликоген, требуется присутствие незначительного количества этого соединения для того, чтобы начать деятельность». Так началась концепция синтеза гликогена на исходной основе. Снова, итоговая публикация супругов Кори стала элегантным описанием кинетики фермента. Константы Михаэлиса были определены для глюкозо-1-фосфата, для адениловой кислоты, и для гликогена с препаратами ферментов, как из мозга, так и из мышц. Реакционное равновесие измерялось как функция pH, и порядок реакции был определён. Было показано, что глюкоза ингибирует реакцию конкурентно с глюкозо-1-фосфатом. Препараты фосфорилазы из мозга, сердца или печени синтезируют гликоген, который окрашивается в коричневый цвет с йодом; в то время как, препараты фосфорилазы из мышц синтезируют гликоген, который окрашивается в синий с йодом. Это наблюдение привело к последующей работе по ветвящимся ферментам. В статье, опубликованной с Р. Биром, Кори сравнили дифракцию рентгеновских лучей образцов двух типов ферментативно синтезированного гликогена с препаратом из растительного крахмала, и выявили, что образцы синих йодо-окрашиваемых полисахаридов, синтезированных фосфорилазой мышц, были очень похожи на крахмал растений. Коричневое окрашивание с йодом показало только диффузную структуру, характеристику аморфных материалов. С Зев Хасид супруги Кори показали, что окрашиваемые йодом в синий цвет полисахариды, синтезированные ферментом мышц, были похожи на неразветвлённые фрагменты крахмала под названием «амилоза». Изучение пищеварения с B амилазой, вместе с химическим метелированием и исследования гидролиза, определили синтетический полисахарид, как 1,4-связанный полимер глюкозы со средней длинной цепи примерно 200. Вместе с Э. Сазерлендом, С. Коловик и своим мужем Карлом, Герти Кори создала последовательность реакций получения гликогена из глюкозо-6-фосфата, отделяя фосфорилазы от мутаз и изомераз. Впоследствии учёные обратили внимание на ранее незамеченное мутазное равновесие и численно охарактеризовали его. Осаждением неорганического фосфата, выпущенного фосфорилазой, в качестве Ba3(PO4)2, они вывели набор реакций — мутазы и фосфорилазы — направленных на синтез гликогена против неблагоприятного мутазного равновесия. В работах, написанных Герти Кори с А. Грин и Карло, описывающих кристаллизацию мышечной фосфорилазы, были установлены стадии до фракционирования фермента, отделённого от мутазы и изомеразы.

В 1943 году вышло 4 статьи по кристаллизации мышечной фосфорилазы. В первой статье, А. Грин и Герти описали подготовку и физические свойства фосфорилазы, в том числе и молекулярную массу. Во второй статье, написанной Герти с Арда Грин, они приписали простетические группы двум формами фермента, a и b, которые как было показано превращаются друг в друга третьим ферментом называемы «PR» для обозначение prosthetic group removing (удаление простетических групп). Удаление простетических групп, однако, считалось, производится адениловой кислотой, и позднее было показано, что это неправильно. Третья статья — супругов Кори и Арды — описывала кинетику реакции, в то время как 4-я статья, написанная супругами Кори, была связана с образованием гликогена. В ней для нового фермента было описано, что разрешается преобразование синего окрашивания полисахарида йодом в коричневое окрашивание гликогена. Новый фермент, предполагалось, должен быть новой фосфорилазой, которая синтезирует 1,6-связь или фермент, связанный с амилазой.

В метаболизме гликогена, Герти стала первопроходцем в открытии деветвящего фермента амило-1,6-глюкоксидазы и его применении для установления структуры гликогена путём последовательного ферментативного расщепления.

В 1947 году, вместе с мужем Карлом Кори, стала лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине «за открытие каталитического превращения гликогена».

В 1947−1957 годах — профессор биохимии на отделении Медицины Вашингтонского Университета в Сент-Луисе, штат Миссури.

Умерла 26 октября 1957 года в Глендейле, штат Миссури.

В 1979 году Международный астрономический союз назвал её именем кратер на обратной стороне Луны.

[править] См. также

• Евреи в биологии
• Евреи — лауреаты Нобелевской премии

[править] Источники