Earl Wilbur Sutherland Jr. - Earl Wilbur Sutherland Jr.

Earl Wilbur Sutherland Jr.
Earl Wilbur Sutherland Jr.jpg
Født ( 1915-11-19 ) 19. november 1915
Burlingame, Kansas , USA
Døde 9. mars 1974 (1974-03-09) (58 år)
Miami, Florida , USA
Nasjonalitet amerikansk
Alma mater Washington University i St. Louis ( MD )
Washburn University ( BS )
Kjent for Epinefrin , syklisk AMP
Utmerkelser Gairdner Foundation International Award (1969)
Albert Lasker Award for Basic Medical Research (1970)
Dickson Prize (1971)
Nobel Prize in Physiology or Medicine (1971)
National Medal of Science (1973)
Vitenskapelig karriere
Enger Biokjemi
Institusjoner Vanderbilt University , Case Western Reserve University , Washington University School of Medicine
Doktorgradsstudenter Ferid Murad
påvirkninger Carl Cori , Gerty Cori

Earl Wilbur Sutherland Jr. (19. november 1915 - 9. mars 1974) var en amerikansk farmakolog og biokjemiker født i Burlingame, Kansas . Sutherland vant en Nobelpris i fysiologi eller medisin i 1971 "for sine oppdagelser angående mekanismene for virkningen av hormoner", spesielt epinefrin , via andre budbringere , nemlig syklisk adenosinmonofosfat , eller syklisk AMP.

Tidlig liv

Sutherland ble født 19. november 1915 i Burlingame , Kansas . Den nest yngste av seks barn ble oppvokst av moren Edith M. Hartshorn og faren Earl Sutherland. Selv om faren, som opprinnelig var fra Wisconsin , hadde gått på Grinnell College i to år, ledet han til slutt en agrar livsstil som førte ham til både New Mexico og Oklahoma før han slo seg ned i Burlingame for å stifte familie. Edith, en innfødt i Missouri , hadde litt opplæring i sykepleie ved det som ble kalt en "damekollege". For å forsørge familien drev Sutherlands far en tørrvarebutikk, hvor han ga hvert av barna sine jobb. Sutherland begynte å fiske i en alder av fem år, og dette ble et tidsfordriv som han likte mesteparten av livet. Som gymnasist spilte og utmerket Sutherland seg i flere idretter, inkludert tennis , basketball og fotball .

utdanning

I 1933, i en alder av 17, meldte Sutherland seg på Washburn College , en skole i Topeka , Kansas, og begynte å søke en Bachelor of Science- grad. For å betale for undervisningen jobbet han gjennom sine lavere år som medisinsk assistent ved et lokalt sykehus. Sutherland ble uteksaminert i 1937, i en alder av 21. Han ble deretter tatt opp til Washington University School of Medicine i St. Louis, Missouri , hvor han utviklet et sterkt mentorskap med Carl Ferdinand Cori . I 1942 ble Sutherland utdannet doktor i medisin .

Yrkeserfaring og forskning

I 1940, mens han studerte ved Washington University School of Medicine, hadde Sutherland sitt første møte med forskning som assistent i farmakologi i laboratoriet til Carl Ferdinand Cori, som vant Nobelprisen i fysiologi eller medisin i 1947 for sin oppdagelse av mekanismen. av glykogenmetabolisme . Under Coris veiledning har Sutherland forsket på effekten av hormonene adrenalin og glukagon på nedbrytningen av glykogen til glukose. I 1942 jobbet han som praktikant ved Washington Universitys Barnes Hospital.

Etter å ha mottatt medisinstudiet fra Washington University i 1942, fungerte Sutherland som en hærlege fra andre verdenskrig . Han kom tilbake til Washington University i 1945, hvor han fortsatte å forske i Coris laboratorium. Sutherland anerkjenner sin beslutning om å forfølge en forskerkarriere, i motsetning til å gå inn i medisinsk yrke, til sin mentor Cori.

Sutherland hadde forskjellige undervisningstitler i løpet av sin tid ved Washington University School of Medicine, inkludert instruktør i farmakologi (1945–46), instruktør i biokjemi (1946–50), adjunkt i biokjemi (1950–52) og førsteamanuensis i biokjemi (1952–53).

I 1953 flyttet Sutherland til Cleveland , Ohio for en stilling som professor i farmakologi og leder av avdelingen for farmakologi ved medisinskolen ved Case Western Reserve University (tidligere Western Reserve University). Der samarbeidet han med Theodore W. Rall, også professor i farmakologi, som skulle bli en livslang forskningspartner. Sammen gjennomførte de videre forskning på mekanismen for hormonvirkning på molekylært nivå. I løpet av sine ti år ved Case Western Reserve University, gjorde Sutherland flere banebrytende funn som førte til identifisering av syklisk adenosinmonofosfat , eller syklisk AMP, og dets rolle som sekundær budbringer .

I 1963 ble Sutherland professor i anatomi ved Vanderbilt University School of Medicine i Nashville , Tennessee . Hans stilling tillot ham å bruke mer tid på forskningen. Han fortsatte arbeidet med syklisk AMP, og mottok økonomisk støtte fra Career Investigatorship som ble tildelt ham av American Heart Association i 1967. Han hadde sin undervisningstitel ved Vanderbilt University til 1973.

Oppdagelse av syklisk AMP

Mens han jobbet i Cori laboratorium, Sutherland, med hjelp av hans medarbeidere, gjort flere funn vedrørende mekanismen av glykogen metabolisme det, år senere, førte ham til sin oppdagelse av den biologiske aktiviteten av syklisk AMP. Coris laboratorium hadde tidligere etablert den grunnleggende mekanismen for glykogenmetabolisme, som de ble tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medisin for . Sutherland bidro til å identifisere viktigheten av leverfosforylase (LP) i prosessen med glykogenolyse . Av de tre grunnleggende enzymene som var involvert i glykogenolyse, fant han at LP var hastighetsbegrensende, noe som betyr at utviklingen av glykogenmetabolismen er avhengig av dette enzymet. LP ville bli gjenstand for forskningen hans de neste årene, og det var gjennom eksperimentering på LP og hormoninteraksjon at hans mest berømte oppdagelse ble gjort.

Etter å ha identifisert viktigheten av LP, flyttet Sutherland sin forskningsinnsats til Western Reserve University. Der jobbet han i samarbeid med Ted Rall, Walter D Wosilait og Jacques Berthet for å publisere en serie artikler i Journal of Biological Chemistry med tittelen "The Relationship of Epinephrine and Glucagon to Liver Phosphorylase", i fire deler. Disse fire papirene dokumenterer rensing av LP og analyse av flere av dens egenskaper. Først ble det bestemt at den enzymatiske aktiviteten til LP avhenger av tilsetning eller fjerning av en fosfatgruppe , en prosess som kalles fosforylering . I et senere eksperiment demonstrerte de at mer fosfat tas opp i leverskiver når adrenalin og glukagon tilsettes, noe som tyder på at disse hormonene fremmer fosforylering av LP, og aktiverer enzymet. Resultatene av et senere papir i serien antydet at denne fosforylering og aktivering av LP var et resultat av virkningen av fosforlyase- kinase . Denne serien undersøkte også inaktivering av leverfosforylase og karakteriserte et enzym de opprinnelig kalte LP-inaktiverende enzym, som fungerer ved å spalte fosfatgruppen. Dette enzymet ble senere omdøpt leverfosforylasefosfatase. Disse papirene karakteriserte også LP når det gjelder molekylvekt og andre faktorer. Under analysen fant de det uventede resultatet at LP-aktivering økte med tilsetning av 5-AMP, som er en forløper for cAMP; dette var imidlertid ikke kjent på det tidspunktet.

Den fjerde artikkelen som ble publisert i denne serien, med tittelen "The Relationship of Epinefrine and Glucagon to Liver Phosphorylase: IV Effect of Epinephrine and Glucagon on the Reactivation of Phosphorylase in Liver Homogenates", kom ut i 1956 og var den mest innflytelsesrike og banebrytende av de som ble løslatt . I denne artikkelen videreførte Sutherland og medarbeidere sin undersøkelse av adrenalin og glukagon. Nøkkelen til suksessen til dette eksperimentet var å bruke et homogenat av leverceller i stedet for intakte leverceller, slik de hadde gjort i sine tidligere eksperimenter. Den generelle enigheten blant forskere på den tiden var at studiet av hormoner bare var mulig ved bruk av intakte celler; dette var første gang en hormonvei ble studert ved hjelp av et cellehomogenat. Sutherland og hans medforfattere var i stand til å observere lignende effekter i leverhomogenat som det som ble observert i hele leverskiver. Enda viktigere, de var i stand til å observere denne responsen i to trinn. Denne trinnresponsen ble karakterisert ved at partikkelfraksjonen produserte en ukjent varmestabil faktor i nærvær av hormonene adrenalin og glukagon. Denne faktoren stimulerer deretter dannelsen av leverfosforylase i en brøkdel av homogenatet der hormonene ikke er tilstede. Denne ukjente varmestabile faktoren, som ble produsert i nærvær av hormoner og til slutt førte til sekundær dannelse av leverfosforylase, ble senere betegnet som syklisk AMP.

Selv om oppdagelsen av syklisk AMP og ideen om andre budbringere var av stor betydning for medisinens verden, ble Sutherlands funn faktisk oppnådd gjennom anstrengende prøving og feiling. Først av alt var Sutherland og Ted Rall overbevist om at et sukrosehomogenat av leverceller var helt nødvendig for å holde cellene sunne og spre seg. Denne slutningen ble gjort av Rall fra hans erfaring med å studere mitokondrier , som reagerte godt på disse sukrosehomogenatene; det hadde imidlertid ingenting å gjøre med det som ble studert på den tiden. Det viste seg at denne sukrose ikke var nødvendig for homogenatet, og når de satte opp eksperimentet uten sukrose, kunne de se mer effektive resultater. For det andre mente Sutherland opprinnelig at det var noe viktig med den intakte cellen, og at forstyrrelse av strukturen ikke ville gi noen hormonell effekt. Etter noen debatter hadde Rall imidlertid overbevist Sutherland om å bruke leverhomogenater. Når de hadde sett nesten en dobling av hastigheten på LP-aktivering, visste de at troen på at det å holde celler intakte var avgjørende for å studere effekten av hormoner ikke nødvendigvis var sant, i det minste i dette tilfellet. Til slutt hadde Sutherland besluttet å ignorere Jacques Berthets forespørsel om å utføre det samme eksperimentet ved hjelp av riktig laboratorieteknikk, spesielt Lehninger Hard Pour, hvor supernatantmaterialet ble dekantert ved å helle væsken i et annet reagensrør når partikkelfraksjonen nådde toppen av originalen. rør. Berthet krevde ikke bare dette trinnet i prosedyren gjennom forsiktig aspirasjon, han kritiserte også mangelen på spesifisitet under sentrifugering med hensyn til fjæringshøyde, o / min og tid. Sutherlands og hans medarbeiders vilje til å endre deres eksperimentelle prosedyrer og feilaktige forutsetninger tillot dem å gjøre oppdagelsene de gjorde.

Personlige liv

Sutherland giftet seg med Mildred Rice i 1937, samme år som han ble uteksaminert fra Washburn College . I 1944, under andre verdenskrig , ble Sutherland innkalt i tjeneste som bataljonskirurg under general George S. Patton, og ble senere sendt til Tyskland , hvor han tjenestegjorde som stablege på et militærsykehus frem til 1945. Han hadde to sønner og en datter med Mildred Rice.

I 1962 skilte Sutherland seg fra sin første kone. Et år senere, da han ble professor i fysiologi ved Vanderbilt University , giftet Sutherland seg med Dr. Claudia Sebeste Smith, assisterende dekan ved universitetet, og de var sammen resten av Sutherlands liv.

Priser og prestasjoner

I 1952 ble Sutherland tildelt Banting Memorial Lectureship, og i 1953 ble han valgt som styreleder for Case Western Reserve University Department of Pharmacology i Cleveland, Ohio. Han ble tildelt Career Investigator-stillingen ved American Heart Association i 1967 og ble valgt som medlem av National Academy of Sciences i 1973.

Sutherland var også medlem av forskjellige vitenskapelige samfunn som inkluderte American Society of Biological Chemists, American Chemical Society , American Society for Pharmacology and Experimental Therapeutics , American Association for the Advancement of Science , og Sigma Xi . Fra 1951 til 1956 var Sutherland medlem av redaksjonen for Biochemical Preparations Journal. Redaksjonen til Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics søkt er oppmerksomhet fra 1957 til 1958.

Etter Sutherlands død, i 1974, etablerte Miller School of Medicine Sutherland Memorial Lecture. I 1976 opprettet Vanderbilt University Sutherland-prisen som tildeles årlig til et fakultetsmedlem hvis arbeid har fått dem nasjonale, om ikke internasjonale anerkjennelser og respekt. Mottakere tildeles $ 5000, og navnet deres er inngravert i en sølvskål. Vanderbilt hedret Sutherland i 1997 ved å starte et Sutherland-foredrag, og igjen i 2001 i etableringen av Sutherland Chair of Pharmacology. Heidi E. Hamm, et medlem av Vanderbilt-fakultetet, ble utnevnt til denne stillingen ved etableringen og opprettholder fortsatt denne tittelen.

Senere liv

I 1973, etter å ha tilbrakt 10 år ved Vanderbilt University , flyttet Sutherland til Miami, Florida hvor han ble med på fakultetet ved Leonard M. Miller School of Medicine som en fremtredende professor i biokjemi. Han fortsatte å være involvert i ny forskning om adenosinmonofosfat og guanosinmonofosfat , medforfatter av fire artikler bare i 1973.

9. mars 1974 døde Sutherland av indre blødninger på grunn av kirurgiske komplikasjoner etter å ha fått en massiv esophageal blødning . Han var 58 år gammel.

Referanser

Eksterne linker