Кристиан де Дюв - Christian de Duve

Из Википедии, бесплатной энциклопедии

Виконт де Дюв
Christian de Duve.tif
лекция де Дюве о происхождении эукариотической клетки в октябре 2012 г.
Родившийся
Кристиан Рене Мари Жозеф де Дюв

( 1917-10-02 ) 2 октября 1917 г.
Темза Диттон , Суррей , Великобритания
Умер 4 мая 2013 г. (2013-05-04) (95 лет)
Grez-Doiceau , Бельгия
Гражданство бельгийский
Альма-матер
  • Onze-Lieve-Vrouwecollege
  • Католический университет Левена
Известен Органеллы клетки
Супруг (а)
Жанин Герман
( м.  1943; умер в 2008 г.)
Дети
  • Два сына, две дочери:
  • Тьерри де Дюв
  • Ален де Дюв
  • Анн де Дюв
  • Франсуаза де Дюв
Награды
Научная карьера
Поля
Учреждения
Голландская королева Беатрикс встречает 5 лауреатов Нобелевской премии: Пол Берг , Кристиан де Дуве, Стивен Вайнберг , Манфред Эйген , Николаас Блумберген (1983)

Кристиан Рене Мари Жозеф, виконт де Дюв (2 октября 1917 - 4 мая 2013), бельгийский цитолог и биохимик английского происхождения, получивший Нобелевскую премию . Он сделал счастливые открытия двух клеточных органелл , пероксисомы и лизосомы , за что он разделил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1974 году с Альбертом Клодом и Джорджем Э. Паладе («за их открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки»). . В дополнение к пероксисоме и лизосоме он изобрел научные названия, такие как аутофагия , эндоцитоз и экзоцитоз в единственном случае.

Сын бельгийских беженцев во время Первой мировой войны , де Дюв родился в Темзе Диттон , графство Суррей , Англия .

Его семья вернулась в Бельгию в 1920 году. Он получил образование у иезуитов в Onze-Lieve-Vrouwinstituut в Антверпене и изучал медицину в католическом университете Лёвена . Получив степень доктора медицины в 1941 году, он присоединился к исследованиям в области химии, работая над инсулином и его ролью при сахарном диабете . Его диссертация принесла ему высшую университетскую степень agrégation de l'enseignement supérieur (эквивалент PhD) в 1945 году.

За свою работу по очистке пенициллина он получил степень магистра в 1946 году. Он продолжил обучение у (впоследствии лауреатов Нобелевской премии) Хьюго Теорелла в Каролинском институте в Стокгольме и Карла и Герти Кори в Вашингтонском университете в Санкт-Петербурге. Луи . Он поступил на медицинский факультет в Лёвене в 1947 году. В 1960 году его пригласили в Институт Рокфеллера (ныне Университет Рокфеллера ). По взаимной договоренности с Лёвеном, он стал профессором обоих университетов с 1962 года, деля свое время между Лёвеном и Нью-Йорком. Он стал почетным профессором Лувенского университета в 1985 году и Рокфеллера в 1988 году.

Де Дюв получил звание виконта в 1989 году королем Бельгии Бодуэном . Он также был получателем Francqui премии , Gairdner Фонд международной премии , Heineken премии и Медаль Уилсон . В 1974 году он основал Международный институт клеточной и молекулярной патологии в Брюсселе, который в 2005 году был переименован в Институт де Дюве. Он был президентом-основателем премии L'Oréal-ЮНЕСКО для женщин в науке .

ранняя жизнь и образование

Де Дюв родился от агента по недвижимости Альфонса де Дюве и жены Мадлен Пунг в деревне Темза Диттон, недалеко от Лондона . Его родители бежали из Бельгии в начале Первой мировой войны. После войны 1920 года, в возрасте трех лет, он с семьей вернулся в Бельгию. Он был не по годам развитым мальчиком, всегда лучшим учеником ( primus perpetuus, как он вспоминал) в школе, за исключением одного года, когда его объявили «вне конкурса», чтобы дать шанс другим ученикам.

Он получил образование у иезуитов в Onze-Lieve-Vrouwinstituut в Антверпене , а затем учился в католическом университете Лёвена в 1934 году. Он хотел специализироваться на эндокринологии и поступил в лабораторию бельгийского физиолога Джозефа П. Букарта, чей основной интерес был одним инсулин.

Во время его последнего года обучения в медицинской школе в 1940 году немцы вторглись в Бельгию. Его призвали в бельгийскую армию и отправили на юг Франции в качестве медицинского офицера. Там он почти сразу попал в плен к немцам. Его способность свободно говорить на немецком и фламандском языках помогла ему перехитрить своих похитителей. Он сбежал обратно в Бельгию в приключении, которое позже описал как «более комичный, чем героический».

Он немедленно продолжил свой медицинский курс и получил степень доктора медицины в 1941 году в Лёвене. После окончания университета де Дюв продолжил свои основные исследования инсулина и его роли в метаболизме глюкозы . Он (вместе с Эрлом Сазерлендом) сделал первое открытие, что коммерческий препарат инсулина был загрязнен другим гормоном поджелудочной железы , антагонистом инсулина глюкагоном .

Однако лабораторных принадлежностей в Лёвене не хватало, поэтому он записался на программу, чтобы получить степень по химии в Институте рака. Его исследование инсулина было обобщено в книге на 400 страниц под названием « Глюкоза, инсулин и диабет» ( глюкоза, инсулин и диабет ), опубликованной в 1945 году одновременно в Брюсселе и Париже . Книга была сжата в техническую диссертацию, которая принесла ему самую высокую степень на университетском уровне agrégation de l'enseignement supérieur (эквивалент докторской степени - он называл ее «своего рода прославленной докторской степенью») в 1945 году. по ряду научных публикаций.

Впоследствии он получил степень магистра химии в 1946 году, работая над очисткой пенициллина .

Чтобы повысить свои навыки в биохимии, он тренировался в лаборатории Хьюго Теорелла (который позже получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1955 году) в Нобелевском медицинском институте в Стокгольме в течение 18 месяцев в 1946–47. В 1947 году он получил финансовую помощь в качестве стипендиата Фонда Рокфеллера и шесть месяцев работал с Карлом и Герти Кори в Вашингтонском университете в Сент-Луисе (муж и жена были совместными лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1947 году).

Карьера и исследования

В марте 1947 года де Дюв поступил на факультет медицинской школы Лёвенского католического университета, где преподавал физиологическую химию. В 1951 году он стал профессором. В 1960 году Детлев Бронк, тогдашний президент Института Рокфеллера (ныне Университет Рокфеллера ) в Нью-Йорке, встретился с ним в Брюсселе и предложил ему должность профессора и лабораторию. Ректор Левена, боясь полностью потерять де Дуве, за обедом пошел на компромисс, согласно которому де Дув все еще будет находиться на полставки с освобождением от преподавания и проведения экзаменов. Ректор и Бронк заключили соглашение, рассчитанное на пять лет. Официальное внедрение было в 1962 году, и де Дюв одновременно возглавлял исследовательские лаборатории в Лёвене и Рокфеллеровском университете, деля свое время между Нью-Йорком и Лёвеном.

В 1969 году Католический университет Левена был разделен на два отдельных университета. Он присоединился к франкоговорящей стороне Католического университета Лувена . Он получил почетный статус в Лувенском университете в 1985 году и в Рокфеллере в 1988 году, хотя продолжал проводить исследования. Среди других предметов он изучал распределение ферментов в клетках печени крыс с помощью зонального центрифугирования по скорости . Его работа по фракционированию клеток позволила понять функцию клеточных структур. Он специализировался на субклеточной биохимии и клеточной биологии и открыл новые клеточные органеллы .

Повторное открытие глюкагона

Гормон глюкагон был открыт К. П. Кимбаллом и Джоном Р. Мурлином в 1923 году как гипергликемическое ( повышающее уровень сахара в крови) вещество среди экстрактов поджелудочной железы .

Биологическое значение глюкагона не было известно, и само название было по существу забыто. Это было все еще загадкой, когда де Дюв присоединился к Букарту в Лёвенском университете для работы над инсулином. С 1921 года инсулин был первым коммерческим гормональным препаратом, первоначально производимым Eli Lilly and Company , но в их методах экстракции была введена примесь, которая вызвала легкую гипергликемию, что было совершенно противоположным тому, что ожидалось или желалось. В мае 1944 года де Дуве понял, что установка на кристаллы может удалить примеси. Он продемонстрировал, что инсулиновый процесс Лилли был загрязнен, показывая, что при введении крысам инсулин Лилли вызывал начальную гипергликемию, а датский инсулин Novo - нет. После его исследования, опубликованного в 1947 году, Лилли усовершенствовал свои методы, чтобы удалить примеси. К тому времени де Дюв присоединился к Карлу Кори и Герти Кори в Вашингтонском университете в Сент-Луисе, где он работал с коллегой-исследователем Эрлом Уилбуром Сазерлендом-младшим , который позже получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1971 году.

Сазерленд работал над загадкой вещества, содержащего примеси инсулина, которое он назвал гипергликемико-гликогенолитическим (ГГ) фактором. Он и де Дюв вскоре обнаружили, что фактор HG синтезируется не только поджелудочной железой, но также слизистой оболочкой желудка и некоторыми другими частями пищеварительного тракта. Кроме того, они обнаружили, что гормон продуцируется островками поджелудочной железы клетками, отличными от продуцирующих инсулин бета-клеток ; предположительно это были альфа-клетки . Именно де Дюв понял, что фактор HG Сазерленда фактически такой же, как и у глюкагона; это открытие привело к его постоянному названию, которое де Дюв повторно ввел в 1951 году. Работа пары показала, что глюкагон был основным гормоном, влияющим на расщепление гликогена в печени - процесс, известный как гликогенолиз, посредством которого больше сахаров производится и высвобождается в кровь.

Первоначальная гипотеза Де Дюва о том, что глюкагон продуцируется альфа-клетками поджелудочной железы, оказалась верной, когда он продемонстрировал, что избирательно поврежденные кобальтом альфа-клетки перестали вырабатывать глюкагон у морских свинок ; он окончательно выделил очищенный гормон в 1953 году, в том числе у птиц.

Де Дюв был первым, кто выдвинул гипотезу о том, что выработка инсулина (который снижает уровень сахара в крови) стимулирует усвоение глюкозы в печени; он также предположил, что существует механизм для балансировки выработки инсулина и глюкагона для поддержания нормального уровня сахара в крови (см. гомеостаз ). В то время эта идея вызывала большие споры, но его повторное открытие глюкагона подтвердило его тезисы. В 1953 году он экспериментально продемонстрировал, что глюкагон действительно влияет на производство (и, следовательно, на поглощение) глюкозы.

Открытие лизосомы

Кристиан де Дюв и его команда продолжили изучение механизма действия инсулина в клетках печени, уделяя особое внимание ферменту глюкозо-6-фосфатазе , ключевому ферменту метаболизма сахара ( гликолизу ) и мишени инсулина. Они обнаружили, что G6P был основным ферментом, регулирующим уровень сахара в крови , но они не смогли, даже после повторных экспериментов, очистить и выделить фермент из клеточных экстрактов. Поэтому они попробовали более трудоемкую процедуру фракционирования клеток, чтобы определить активность фермента.

Это был момент счастливого открытия. Чтобы оценить точную активность фермента, команда приняла методику с использованием стандартизированной ферментной кислой фосфатазы ; но они обнаружили, что активность была неожиданно низкой - довольно низкой, то есть около 10% от ожидаемого значения. Затем однажды они измерили ферментативную активность некоторых очищенных фракций клеток, которые хранились в течение пяти дней. К их удивлению, активность фермента была увеличена до уровня свежего образца; и аналогичные результаты воспроизводились каждый раз при повторении процедуры. Это привело к гипотезе о том, что какой-то барьер ограничивает быстрый доступ фермента к его субстрату , так что ферменты могут диффундировать только через определенный период времени. Они описали барьер как мембранный - «мешковидную структуру, окруженную мембраной и содержащую кислую фосфатазу».

Неродственный фермент (процедуры клеточного фракционирования) происходил из мембранных фракций, которые, как известно, были клеточными органеллами. В 1955 году де Дюв назвал их «лизосомы», чтобы отразить их пищеварительные свойства. В том же году Алекс Б. Новикофф из Университета Вермонта посетил лабораторию де Дюва и с помощью электронной микроскопии успешно произвел первое визуальное свидетельство существования лизосомной органеллы. Используя метод окрашивания на кислую фосфатазу, де Дуве и Новикофф дополнительно подтвердили расположение гидролитических ферментов ( кислых гидролаз ) лизосом.

Открытие пероксисомы

Интуиция последовала за де Дувом и сделал еще одно важное открытие. После подтверждения наличия лизосом команда де Дюва была обеспокоена присутствием (во фракции клеток печени крысы) фермента уратоксидазы . Де Дюв считал, что это не лизосома, потому что это не кислотная гидролаза, типичная для лизосомальных ферментов; тем не менее, он имел такое же распределение, как и фермент кислая фосфатаза. Кроме того, в 1960 году он обнаружил другие ферменты (такие как каталаза и оксидаза D-аминокислот ), которые аналогичным образом распределены во фракции клеток - и тогда считалось, что это митохондриальные ферменты. (W. Bernhard и C. Rouillier описали такие внемитоходриальные органеллы как микротела и полагали, что они были предшественниками митохондрий.) Де Дюв отметил, что три фермента проявляют сходные химические свойства и сходны с таковыми других оксидаз, продуцирующих пероксид.

Де Дюв скептически относился к недавно обнаруженным ферментам как к микротелам, потому что, как он отметил, «слишком мало известно об их ферментном составе и об их роли в физиологии клеток печени, чтобы обосновать это предложение в настоящее время». Он предположил, что эти ферменты принадлежат одной и той же клеточной органелле, но отличной от ранее известных органелл. Но, поскольку убедительных доказательств все еще не было, он не опубликовал свою гипотезу. В 1955 году его команда продемонстрировала аналогичные клеточные фракции с такими же биохимическими свойствами у реснитчатого простейшего Tetrahymena pyriformis ; таким образом, было указано, что частицы представляют собой неописанные клеточные органеллы, не связанные с митохондриями. Он представил свое открытие на собрании Американского общества клеточной биологии в 1955 году и официально опубликовал его в 1966 году, назвав органеллы пероксисомами, поскольку они участвуют в пероксидазных реакциях. В 1968 году он осуществил первый крупномасштабный препарат пероксисом, подтвердив, что оксидаза 1-α-гидроксикислот, оксидаза d-аминокислот и каталаза были уникальными ферментами пероксисом.

Де Дюв и его команда показали, что пероксисомы играют важную роль в метаболизме, включая β-окисление жирных кислот с очень длинной цепью по пути, отличному от митохондрий; и что они являются членами большого семейства эволюционно связанных органелл, присутствующих в различных клетках, включая растения и простейшие, где они выполняют различные функции. (И им были даны определенные имена, такие как глиоксисомы и гликосомы .)

Происхождение клеток

Работа Де Дуве способствовала появлению консенсуса в отношении принятия эндосимбиотической теории ; Эта идея предполагает, что органеллы в эукариотических клетках возникли как определенные прокариотические клетки, которые стали жить внутри эукариотических клеток как эндосимбионты . Согласно версии де Дюве, первыми возникли эукариотические клетки с их структурой и свойствами, включая способность захватывать пищу путем эндоцитоза и переваривать ее внутриклеточно. Позже прокариотические клетки были включены, чтобы сформировать больше органелл.

Де Дюв предположил, что пероксисомы, которые позволяли клеткам выдерживать растущее количество свободного молекулярного кислорода в атмосфере ранней Земли, могли быть первыми эндосимбионтами. Поскольку пероксисомы не имеют собственной ДНК , это предположение имеет гораздо меньше доказательств, чем аналогичные утверждения для митохондрий и хлоропластов. Его более поздние годы были в основном посвящены изучению происхождения жизни , которое, как он признавал, все еще оставалось теоретической областью (см. Тиоэфир ).

Публикации

Де Дюв был плодовитым писателем как в технических, так и в популярных произведениях. Наиболее заметные работы:

  • Экскурсия по живой клетке (1984) ISBN   0-7167-5002-3
  • La cellule vivante, une visite guidée , Pour la Science (1987) ISBN   978-2-902918-52-2
  • Construire une cellule , Dunod (1990) ISBN   978-2-7296-0181-2
  • План клетки: природа и происхождение жизни (1991) ISBN   0-89278-410-5
  • Пуссьер де ви , Файяр (1995) ISBN   978-2-213-59560-3
  • Жизненная пыль: жизнь как космический императив (1996) ISBN   0-465-09045-1
  • Развитие жизни: молекулы, разум и смысл (2002) ISBN   0-19-515605-6
  • À l'écoute du vivant , éditions Odile Jacob, Paris (2002) ISBN   2-7381-1166-1
  • Сингулярности: вехи на жизненном пути (2005) ISBN   978-0-521-84195-5
  • Singularités: Jalons sur les chemins de la vie , éditions Odile Jacob (2005) ISBN   978-2-7381-1621-5
  • Science et quête de sens , Press de la Renaissance, (2005) ISBN   978-2-7509-0125-7
  • Génétique du péché originel. Le poids du passé sur l'avenir de la vie , éditions Odile Jacob (2009) ISBN   978-2-7381-2218-6
  • Генетика первородного греха: влияние естественного отбора на будущее человечества (2010) ISBN   978-0-3001-6507-4
  • Де Иисус Иисус ... проходящий мимо Дарвин , éditions Odile Jacob (2011) ISBN   978-2-7381-2681-8

Личная жизнь

Религиозные верования

Де Дюв вырос как католик . В последние годы жизни он был склонен к агностицизму , если не к строгому атеизму .

Однако де Дюв считал, что «сегодня большинство биологов склонны рассматривать жизнь и разум как космические императивы, вписанные в саму ткань вселенной, а не как чрезвычайно невероятные продукты случайности». Было бы преувеличением сказать, что я: Я не боюсь смерти, - прямо заявил он бельгийской газете Le Soir всего за месяц до своей смерти, - но я не боюсь того, что будет после, потому что я не верующий ».

Он решительно поддерживал биологическую эволюцию как факт и пренебрегал наукой о сотворении и разумным замыслом , как прямо заявлено в его последней книге « Генетика первородного греха: влияние естественного отбора на будущее человечества» . Он был среди семидесяти восьми лауреатов Нобелевской премии по науке, поддержавших усилия по отмене Закона Луизианы о научном образовании 2008 года.

Брак

Де Дюв женился на Жанин Херман 30 сентября 1943 года. Вместе у них было два сына, Тьерри и Ален, и две дочери, Анна и Франсуаза. Жанин умерла в 2008 году в возрасте 86 лет.

Смерть

Де Дюв скончался 4 мая 2013 года в своем доме в Нетене, Бельгия, в возрасте 95 лет. Он решил покончить с собой легальной эвтаназией , проведенной двумя врачами и в присутствии четырех своих детей. Он долгое время страдал от рака и фибрилляции предсердий , и его проблемы со здоровьем усугубились недавним падением в его доме. У него было два сына и две дочери.

Де Дуве был кремирован, как он хотел, а его прах был роздан членам семьи и друзьям.

Награды и награды

Де Дюв получил премию Франки в области биологических и медицинских наук в 1960 году и Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1974 году. Король Бельгии Бодуэн удостоил его звания виконта в 1989 году. Он был лауреатом Международной премии Фонда Гэрднера в 1967 году и премию доктора Х. Хейнекена в области биохимии и биофизики в 1973 году Королевской академии искусств и наук Нидерландов .

В 1975 году он был избран иностранным сотрудником Национальной академии наук (США). В 1978 году он получил медаль Хардена Биохимического общества Великобритании; премия Теобальда Смита Медицинского колледжа Олбани в 1981 году; премия Хименеса Диаса в 1985 году; премия «Новаторы биохимии» Медицинского колледжа Вирджинии в 1986 году; и медаль Э.Б. Вильсона в 1989 году.

Он также был членом Королевской академии медицины и Королевской академии наук, искусств и литературы Бельгии; Папская академия наук Ватикана; Американская академия искусств и наук ; Французская национальная медицинская академия; академия наук Парижа ; Немецкая академия естествоиспытателей Леопольдина ; Американское философское общество . Он был избран иностранным членом Королевского общества (ForMemRS) в 1988 году . Кроме того, он получил почетные докторские степени восемнадцати университетов мира.

Наследие

Де Дюв основал многопрофильный институт биомедицинских исследований при Католическом университете Лувена в 1974 году, первоначально называвшийся Международным институтом клеточной и молекулярной патологии (ICP).

Он оставался ее президентом до 1991 года. В 1997 году, когда ему исполнилось 80 лет, он был переименован в Институт клеточной патологии им. Кристиана де Дюве. В 2005 году его название было сокращено до просто Института де Дюве.

Де Дюв был одним из основателей Бельгийского общества биохимии и молекулярной биологии , основанного 15 сентября 1951 года.

Де Дуве помнят как изобретателя важной научной терминологии. Он придумал слово лизосома в 1955 году, пероксисома в 1966 году и аутофагия , эндоцитоз и экзоцитоз в одном случае на симпозиуме Ciba Foundation по лизосомам, проходившем в Лондоне 12–14 февраля 1963 года, в то время как он «был в настроении придумать слово. . "

Жизнь де Дуве, в том числе его работа, принесшая Нобелевскую премию, и его страсть к биологии являются предметом документального фильма « Портрет Нобелевского лауреата: Кристиан де Дуве» (Portrait de Nobel: Christian de Duve) режиссера Орели Вейнантс. Впервые он был показан на Eurochannel в 2012 году.

Рекомендации

внешняя ссылка