Новости
Коронавирус
Болезни и лекарства
Наука
Народная медицина
ЗОЖ

Нобелевские лауреаты: Ханс Кребс. Человек и цикл

Об очередном эмигранте из Германии, нобелиатах-однофамильцах, источнике энергии в нашем организме и о том, как Nature лишилась «нобелевской» статьи, рассказывает наш очередной выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Нобелевские лауреаты: Ханс Кребс. Человек и цикл
Фото: ИндикаторИндикатор

Ханс Адольф Кребс

Видео дня

Родился 25 августа 1900 года, Хидельсхайм, Германская империя

Умер 22 ноября 1981 года, Оксфорд, Англия

Нобелевская премия по физиологии или медицине 1953 года (1/2 премии, вторую половину получил Фриц Альберт Липман за открытие кофермента А). Формулировка : «За открытие цикла лимонной кислоты (for his discovery of the citric acid cycle)».

Нобелевским премиям пошел уже второй век. И неудивительно, что даже среди лауреатов естественнонаучных премий встречаются люди с одинаковыми фамилиями. Иногда это муж и жена, мать и дочь, отец и сын (вспомним семейства Бор, Кюри, Корнбергов, Брэггов и Кори). Но иногда случается так, что лауреаты, которых недостаточно назвать по фамилиям и даже по номинации просто носят одну фамилию. Так, например, было с двумя Фишерами, Эмилем – лауреатом Нобелевской премии по химии 1902, Хансом – лауреатом в той же номинации 1930 года. Но это только те Фишеры, о которых мы писали. А ведь есть еще Эдмонд Фишер, лауреат 1992 года по физиологии или медицине – и еще один Эмиль Фишер, который получил главную химическую премию в 1973 году.

Наш сегодняшний герой – первый из двух лауреатов премии по физиологии или медицине, о котором нельзя просто сказать: Кребс, «лауреат Нобелевской премии по физиологии медицине». Для всех, кто учил биологию в школах и вузах, он всегда останется Тем-Самым-Кребсом – поскольку цикл его имени учат все. Итак, знакомьтесь: Ханс Кребс.

Наш герой родился в небольшом городке Хидельсхайм близ Ганновера, на севере Германии. Его отец, Георг, был неплохим отоларингологом и владел соответствующей практикой. Мать, Альма, в девичестве носила фамилию Давидсон, и, как это часто говорят, в графе «национальность» у обоих родителей стояло «таки да». Это обстоятельство сыграло свою роль в жизни всех детей Кребсов (у Ханса была сестра Лиз, старше его на пять лет, и брат Вольфганг, младше на два года). Во-первых, как во многих еврейских семьях, детей воспитывали в спартанских условиях. Как отмечает в его некрологе-биографии биохимик Ганс Корнгберг (не путать с нобелевскими лауреатами Артуром и ), повторивший судьбу Кребса и бежавший как еврей из нацистской Германии, всю жизнь нобелевский лауреат 1953 года отличался весьма простой одеждой и полным презрением к роскоши и излишествам.

Когда наш герой стал юношей, он решил пойти по стопам отца и стать врачом. В декабре 1918 года он поступил в Университет Гронингена, затем поучился во Фрайбурге, а в 1923 году опубликовал первую научную статью, посвященную методам окрашивания клеток. В том же году Кребс получил степень доктора медицины, которая давала ему право практиковать. Для этого он устроился на работу в Третью медицинскую клинику при Университете Берлина. Однако именно тогда, когда желаемая цель была достигнута, Кребс понял, что пациенты и ночные дежурства – это несколько не то, чем он хотел бы заниматься до конца жизни. Его больше интересовало то, как работает организм этих пациентов, какие химические реакции поддерживают жизнь в человеческих телах. Так молодой врач переквалифицировался в начинающего биохимика.

И тут ему очень повезло (сколько раз я пишу эти строки в биографиях нобелевских лауреатов, но иначе не скажешь). В 1926 году Кребса взял в ассистенты выдающийся биохимик Отто Генрих Варбург, один из первооткрывателей митохондрий, автор теории клеточного дыхания и исследователь рака.

И неважно, что на тот момент у Варбурга еще не было Нобелевской премии (он получит ее только в 1931 году), неважно, что платил он своему ассистенту очень скромно: 4800 марок в год. Зато он занимался именно тем, чем хотел Кребс – физиологией и биохимией. Именно в сотрудничестве с Кребсом Варбург открыл фермент цитохромоксидазу, за который и получил свою премию. И именно эта работа позволила Кребсу затем открыть и исследовать циклические процессы, протекающие в митохондриях, которые позже получили его имя.

За четыре года сотрудничества Кребс получил огромный опыт, стал автором 14 статей – и пришла пора двигаться дальше – уже самостоятельно. В 1930 году Варбург нашел для своего ученика приличную позицию в госпитале в Алтоне (ныне – часть Гамбурга), а затем Ханс Кребс переместился в университетскую клинику во Фрайбурге. Здесь он должен был наблюдать 40 пациентов, однако взамен получил полную свободу в исследованиях и студента Курта Гензелейта в качестве помощника. За те два года, что оставались у Кребса для нормальной научной жизни в Германии, они с Гензелейтом успели открыть цикл мочевины (он же орнитиновый цикл, он же – цикл Кребса-Гензелейта). Это цикл метаболизма азотсодержащих соединений, в котором они превращаются в мочевину и выводятся из организма.

Кроме этого, Кребс с помощником разработали буферный раствор для исследования кровотока, который используется и поныне.

Однако в 1933 году случилось то, что изменило жизнь очень многих ученых в Германии. К власти пришли нацисты, и поначалу быстро запретили всем лицам еврейского происхождения занимать должности во власти, в науке и в образовании. Официальное уведомление об этом Кребс получил в апреле, а с 1 июля 1933 года он оказался без работы. По счастью, уже в 33 года у молодого биохимика были почитатели его научного таланта. И не просто почитатели, а нобелевские лауреаты. Сэр Фредерик Гоуленд Хопкинс, лауреат премии по физиологии и медицине 1929 года, приложил все силы и для того, чтобы помочь молодому исследователю спасти возможность заниматься наукой (и, как мы понимаем, впоследствии – жизнь), и для того, чтобы его родной Кембридж получил такого перспективного специалиста. Хопкинс подключил фонд Рокфеллеров и уже в том же июле Кребс получил место в лаборатории на Туманном Альбионе. В Кембридже эмигрант из Германии провел два года и потом его сманил Университет Шеффилда, где Кребс проработал 19 лет и где открыл один из главных биохимических циклов.

Цикл Кребса, он же – цикл трикарбоновых кислот, он же - цитратный цикл, он же – цикл лимонной кислоты – это центральная часть процесса распада веществ в организме с выделением энергии. Если совсем не вдаваться в биохимию, то в цикле Кребса остатки уксусного альдегида (CH3CO-) окисляются до углекислого газа, а выделившаяся энергия затем запасается в АТФ (аденозинтрифосфате). На момент открытия цикл Кребса наблюдался у всех живых существ на планете (не считая вирусов, конечно).

С публикацией одного из важнейших открытий в биохимии XX века вышел интересный казус. Как и полагается топовому исследователю с топовым результатом, 10 июня 1937 годв Кребс отослал свою коротенькую статью в Nature. И через четыре дня получил отказ с феерической формулировкой: «мест нет». В смысле, редактор (интересно, рвал ли он на себе потом волосы?) написал нечто в стиле «у нас уже этих Letters (коротких сообщений – прим. Indicator.Ru) уже завались, недель на семь-восемь хватит, и вообще есть много других журналов». Кребс сказал «как хотите», быстренько (за две недели) дополнил статью до «большой» с названием «Роль лимонной кислоты в промежуточном метаболизме в тканях животных (The Role of Citric Acid in Intermediate Metabolism in Animal Tissues)». И отослал в голландский журнал Enzymologia, раз «родной» британский Nature послал куда подальше. Через два месяца в этом журнале и появилась статья Кребса, которая принесла ему Нобелевскую премию – через полтора десятка лет.

Представляя на церемонии новоиспеченного лауреата, исследователь из Каролинского института Эрик Хаммарстен сказал: «Цикл Кребса объясняет два одновременно происходящих процесса: реакции распада, при которых высвобождается энергия, и синтетические процессы, при которых эта энергия расходуется».

Через несколько дней Кребс читал свою Нобелевскую лекцию. В ней, помимо обстоятельного изложения всех своих результатов в отношении цикла лимонной кислоты, ученый высказал очень важную вещь: если этот катаболический цикл представлен у всех живых существ (на тот момент еще не было открыто множество анаэробных бактерий и архей), то тогда жизнь возникла на планете единожды – в том виде, что мы знаем. Впрочем, даже открытие анаэробов скорее подтвердило правоту Кребса – ведь они используют почти тот же цикл трикарбоновых кислот, но реакции в нем идут в обратном направлении – цикл получается не окислительным, а восстановительным. Его так и называют: восстановительный цикл трикарбоновых кислот, или обратный цикл Кребса (также его называют циклом Аарона).

После своей Нобелевской премии Кребс получил и новое место работы – профессорскую позицию в Оксфорде, где продолжил работы по метаболизму – и провел пионерские исследования по сохранению печени для пересадки. Так великий биохимик сумел поработать в обоих великих университетах старой доброй Англии. Он стал настоящим англичанином, прожил 81 год и, как говорят, постоянно критиковал как правительство, так и своих коллег за «дорогие и непродуктивные» исследования.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.