Earl Wilbur Sutherland Jr. - Earl Wilbur Sutherland Jr.

Earl Wilbur Sutherland Jr.
Earl Wilbur Sutherland Jr.jpg
Născut ( 1915-11-19 ) 19 noiembrie 1915
Burlingame, Kansas , SUA
Decedat 9 martie 1974 (09-03 1974) (58 de ani)
Miami, Florida , SUA
Naţionalitate american
Alma Mater Universitatea Washington din St. Louis ( MD )
Universitatea Washburn ( BS )
Cunoscut pentru Epinefrină , AMP ciclic
Premii Premiul internațional al Fundației Gairdner (1969)
Premiul Albert Lasker pentru cercetarea medicală de bază (1970)
Premiul Dickson (1971)
Premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină (1971)
Medalia națională a științei (1973)
Cariera științifică
Câmpuri Biochimie
Instituții Universitatea Vanderbilt , Universitatea Case Western Reserve , Facultatea de Medicină a Universității Washington
Doctoranzi Ferid Murad
Influențe Carl Cori , Gerty Cori

Earl Wilbur Sutherland Jr. (19 noiembrie 1915 - 9 martie 1974) a fost un farmacolog și biochimist american născut în Burlingame, Kansas . Sutherland a câștigat un premiu Nobel pentru fiziologie sau medicină în 1971 „pentru descoperirile sale referitoare la mecanismele acțiunii hormonilor”, în special epinefrina , prin intermediul al doilea mesager , și anume monofosfat de adenozină ciclică sau AMP ciclic.

Tinerețe

Sutherland s-a născut pe 19 noiembrie 1915, în Burlingame , Kansas . Al doilea cel mai mic dintre cei șase copii, a fost crescut de mama sa, Edith M. Hartshorn, și de tatăl său, Earl W. Sutherland. Deși tatăl său, originar din Wisconsin , participase la Colegiul Grinnell timp de doi ani, el a condus în cele din urmă un stil de viață agrar care l-a dus atât în New Mexico, cât și în Oklahoma înainte de a se stabili la Burlingame pentru a-și crește o familie. Edith, originară din Missouri , a avut o oarecare pregătire în asistență medicală la ceea ce se numea „colegiul de doamne”. Pentru a face față familiei, tatăl lui Sutherland a condus un magazin de articole uscate, unde le-a dat fiecăruia dintre copiii săi slujbe. Sutherland a început să pescuiască la vârsta de cinci ani, iar aceasta a devenit o distracție de care s-a bucurat cea mai mare parte a vieții sale. Ca student la liceu, Sutherland a jucat și a excelat în mai multe sporturi, inclusiv tenis , baschet și fotbal .

Educaţie

În 1933, la vârsta de 17 ani, Sutherland s-a înscris la Washburn College , o școală situată în Topeka , Kansas și a început urmărirea unei licențe în științe . Pentru a plăti școlarizarea, a lucrat de-a lungul anilor de licență ca asistent al personalului medical la un spital local. Sutherland a absolvit în 1937, la vârsta de 21 de ani. A fost apoi acceptat la Școala de Medicină a Universității Washington din St. Louis, Missouri , unde a dezvoltat un puternic mentorat cu Carl Ferdinand Cori . În 1942, Sutherland a absolvit un doctor în medicină .

Experiență profesională și cercetare

În 1940, în timp ce studia la Școala de Medicină a Universității din Washington, Sutherland a avut prima sa întâlnire cu cercetarea ca asistent în farmacologie în laboratorul lui Carl Ferdinand Cori, care a câștigat premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină în 1947 pentru descoperirea mecanismului său. a metabolismului glicogenului . Sub îndrumarea lui Cori, Sutherland a efectuat cercetări privind efectele hormonilor epinefrină și glucagon asupra descompunerii glicogenului în glucoză. În 1942, a lucrat ca stagiar la Spitalul Barnes al Universității Washington.

După ce și-a primit diploma de medicină de la Universitatea din Washington în 1942, Sutherland a fost medic de armată din al doilea război mondial . S-a întors la Universitatea Washington în 1945, unde a continuat să facă cercetări în laboratorul Cori. Sutherland îi acredită mentorului său Cori decizia de a urma o carieră în cercetare, spre deosebire de intrarea în profesia medicală.

Sutherland a deținut diverse titluri didactice în timpul petrecut la Școala de Medicină a Universității din Washington, inclusiv instructor în farmacologie (1945–46), instructor în biochimie (1946–50), profesor asistent în biochimie (1950–52) și profesor asociat în biochimie (1952-53).

În 1953, Sutherland s-a mutat la Cleveland , Ohio pentru o funcție de profesor de farmacologie și președinte al departamentului de farmacologie la școala de medicină de la Case Western Reserve University (fostă Western Reserve University). Acolo a colaborat cu Theodore W. Rall, tot profesor de farmacologie, care urma să devină partener de cercetare pe tot parcursul vieții. Împreună, au efectuat cercetări suplimentare cu privire la mecanismul acțiunii hormonilor la nivel molecular. În cei zece ani de la Universitatea Case Western Reserve, Sutherland a făcut mai multe descoperiri inovatoare care au dus la identificarea adenozin monofosfatului ciclic sau AMP ciclic și a rolului său de mesager secundar .

În 1963, Sutherland a devenit profesor de anatomie la Școala de Medicină a Universității Vanderbilt din Nashville , Tennessee . Poziția sa i-a permis să dedice mai mult timp cercetărilor sale. Și-a continuat activitatea pe AMP ciclic, primind sprijin financiar din partea carierei de investigare acordată de Asociația Americană a Inimii în 1967. A deținut titlul de profesor la Universitatea Vanderbilt până în 1973.

Descoperirea AMP ciclic

În timp ce lucra în laboratorul lui Cori, Sutherland, cu ajutorul colegilor săi de muncă, a făcut mai multe descoperiri cu privire la mecanismul metabolismului glicogenului care, ani mai târziu, l-a condus la descoperirea activității biologice a AMP ciclic. Laboratorul lui Cori a stabilit anterior mecanismul de bază al metabolismului glicogenului, pentru care au primit Premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină . Sutherland a contribuit la identificarea importanței fosforilazei hepatice (LP) în procesul de glicogenoliză . Dintre cele trei enzime de bază implicate în glicogenoliză, el a descoperit că LP limitează rata, ceea ce înseamnă că progresia metabolismului glicogenului este dependentă de această enzimă. LP va deveni subiectul cercetării sale în următorii câțiva ani și, prin experimentarea pe LP și interacțiunea hormonală, a fost făcută cea mai renumită descoperire a sa.

După ce a identificat importanța LP, Sutherland și-a mutat eforturile de cercetare la Western Reserve University. Acolo a lucrat în colaborare cu Ted Rall, Walter D Wosilait și Jacques Berthet pentru a publica o serie de lucrări în Jurnalul de chimie biologică intitulată „Relația epinefrinei și glucagonului cu fosforilaza hepatică”, în patru părți. Aceste patru lucrări documentează purificarea LP și analiza mai multor proprietăți ale acestuia. În primul rând, s-a determinat că activitatea enzimatică a LP depinde de adăugarea sau îndepărtarea unei grupări fosfat , un proces numit fosforilare . Într-un experiment ulterior, au demonstrat că mai mult fosfat este preluat în feliile de ficat atunci când se adaugă epinefrină și glucagon, sugerând că acești hormoni promovează fosforilarea LP, activând enzima. Rezultatele unei lucrări ulterioare din serie au sugerat că această fosforilare și activarea LP a fost rezultatul acțiunii fosforilazei kinazei . Această serie a investigat, de asemenea, inactivarea fosforilazei hepatice și a caracterizat o enzimă numită inițial enzimă de inactivare LP, care funcționează prin scindarea grupării fosfat. Această enzimă a fost denumită ulterior fosfatază fosforilază hepatică. Aceste lucrări au caracterizat, de asemenea, LP în ceea ce privește greutatea moleculară și alți factori. În timpul analizei lor, au găsit rezultatul neașteptat că activarea LP a crescut odată cu adăugarea de 5-AMP, care este un precursor al AMPc; totuși, acest lucru nu se știa la vremea respectivă.

A patra lucrare publicată în această serie, intitulată „Relația epinefrinei și glucagonului cu fosforilaza hepatică: efectul epinefrinei și glucagonului asupra reactivării fosforilazei în omogenatele hepatice”, a apărut în 1956 și a fost cea mai influentă și revoluționară dintre cele eliberate. . În această lucrare, Sutherland și asociații și-au continuat investigația asupra epinefrinei și glucagonului. Cheia succesului acestui experiment a fost utilizarea unui omogenizat de celule hepatice, mai degrabă decât celule hepatice intacte, așa cum au făcut-o în experimentele lor anterioare. Consensul general în rândul cercetătorilor de la acea vreme a fost că studiul hormonilor era posibil doar folosind celule intacte; acesta a fost primul caz în care a fost studiată o cale hormonală folosind un omogenizat celular. Sutherland și coautorii săi au putut observa efecte similare în omogenizarea ficatului cu cele observate în feliile de ficat întregi. Mai important, au putut observa acest răspuns în două etape. Acest răspuns de etapă a fost caracterizat prin faptul că fracția de particule produce un factor necunoscut stabil de căldură în prezența hormonilor epinefrină și glucagon. Acest factor stimulează apoi formarea fosforilazei hepatice într-o fracțiune a omogenatului în care hormonii nu sunt prezenți. Acest factor necunoscut stabil de căldură, care a fost produs în prezența hormonilor și a condus în cele din urmă la formarea secundară a fosforilazei hepatice, a fost denumit ulterior AMP ciclic.

Chiar dacă descoperirea AMP ciclic și ideea celui de - al doilea mesager au avut o mare importanță pentru lumea medicinei, descoperirile lui Sutherland au fost de fapt realizate prin încercări și erori intense. În primul rând, Sutherland și Ted Rall au fost convinși că un omogenat de zaharoză a celulelor hepatice este absolut necesar pentru a-și menține celulele sănătoase și proliferante. Această deducție a fost făcută de Rall din experiența sa de a studia mitocondriile , care au răspuns bine acestor omogenate de zaharoză; cu toate acestea, nu a avut nimic de-a face cu ceea ce se studia la acea vreme. S-a dovedit că această zaharoză nu era necesară pentru omogenizat și, odată ce au organizat experimentul fără zaharoză, au putut vedea rezultate mai eficiente. În al doilea rând, Sutherland a crezut inițial că există ceva vital în celula intactă și că întreruperea structurii sale nu va produce niciun efect hormonal. Cu toate acestea, după unele dezbateri, Rall a convins-o pe Sutherland să folosească omogenate hepatice. Odată ce au asistat la aproape o dublare a ratei activării LP, au știut că această credință în faptul că păstrarea celulelor intacte este crucială pentru studierea efectelor hormonilor nu este neapărat adevărată, cel puțin în acest caz. În cele din urmă, Sutherland a decis să ignore cererea lui Jacques Berthet de a efectua același experiment folosind tehnica de laborator adecvată, în special Lehninger Hard Pour, unde materialul supernatant a fost decantat prin turnarea lichidului într-o altă eprubetă odată ce fracțiunea de particule a ajuns la vârful originalului. tub. Berthet a cerut nu numai ca acest pas al procedurii să fie realizat printr-o aspirație atentă, ci a criticat și lipsa de specificitate în timpul centrifugării în ceea ce privește înălțimea suspensiei, turațiile și timpul. Dorința lui Sutherland și a asociaților săi de a-și modifica procedurile experimentale și presupunerile greșite le-a permis să facă descoperirile pe care le-au făcut.

Viata personala

Sutherland s-a căsătorit cu Mildred Rice în 1937, în același an în care a absolvit Washburn College . În 1944, în timpul celui de-al doilea război mondial , Sutherland a fost chemat în funcție ca chirurg de batalion sub conducerea generalului George S. Patton și a fost trimis mai târziu în Germania , unde a servit ca medic personal într-un spital militar până în 1945. A avut doi fii și o fiică cu Mildred Rice.

În 1962, Sutherland a divorțat de prima sa soție. Un an mai târziu, când a devenit profesor de fiziologie la Universitatea Vanderbilt , Sutherland s-a căsătorit cu dr. Claudia Sebeste Smith, decanul asistent la universitate și au rămas împreună pentru restul vieții lui Sutherland.

Premii și realizări

În 1952, Sutherland a primit premiul Banting Memorial Lectureship și, în 1953, a fost ales președinte al Departamentului de farmacologie Case Western Reserve University din Cleveland, Ohio. El a primit funcția de investigator de carieră la American Heart Association în 1967 și a fost ales membru al Academiei Naționale de Științe în 1973.

Sutherland a fost , de asemenea , un membru al mai multor societăți științifice care au inclus American Society of Chemists biologică, American Chemical Society , The Societatii Americane de Farmacologie si terapie experimentala , The Asociatiei Americane pentru Progresul Stiintei , si Sigma Xi . Din 1951 până în 1956, Sutherland a fost membru al consiliului de redacție pentru Biochemical Preparations Journal. Comitetul editorial al Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics căutat este atenția din 1957 până în 1958.

După moartea lui Sutherland, în 1974, Școala de Medicină Miller a stabilit Conferința Memorială Sutherland. În 1976, Universitatea Vanderbilt a creat Premiul Sutherland, care se acordă anual unui membru al facultății a cărui muncă i-a adus aprecieri și respect național, dacă nu internațional. Beneficiarii primesc 5.000 de dolari, iar numele lor este gravat pe un castron de argint. Vanderbilt a onorat Sutherland în 1997, începând o prelegere Sutherland, și din nou, în 2001, prin crearea Catedrei Sutherland de farmacologie. Heidi E. Hamm, membru al facultății Vanderbilt, a fost numită în această funcție la înființarea sa și încă păstrează acest titlu.

Viața ulterioară

În 1973, după ce a petrecut 10 ani la Universitatea Vanderbilt , Sutherland s-a mutat la Miami, Florida, unde s-a alăturat facultății de la Școala de Medicină Leonard M. Miller ca profesor distins de biochimie. El a continuat să fie implicat în noi cercetări despre monofosfatul de adenozină și monofosfatul de guanozină , fiind co-autor al a patru lucrări doar în 1973.

La 9 martie 1974, Sutherland a murit de sângerare internă din cauza complicațiilor chirurgicale după ce a suferit o hemoragie esofagiană masivă . Avea 58 de ani.

Referințe

linkuri externe