Herman Kalckar
Herman Moritz Kalckar | |
|---|---|
 | |
| Född | 26 mars 1908 |
| dog | 17 maj 1991 (83 år gammal) |
| Utmärkelser | Invald medlem:
hedersbetyg från |
| Vetenskaplig karriär | |
| Fält | Biokemi |
| institutioner |
(Caltech)
|
Herman Moritz Kalckar (26 mars 1908 – 17 maj 1991) var en dansk biokemist som var pionjär inom studiet av cellandning . Kalckar gjorde ett antal betydande bidrag till utvecklingen av 1900-talets biokemi inklusive:
- en grundare av bioenergetik;
- enzymologi, inklusive nya analystekniker;
- galaktosmetabolism i både mikroorganismer och djurvävnader;
- förslag att strontium-90-nivåer i barns mjölktänder korrelerade med kärnvapenprov.
Barndom och tidiga liv
Kalckar beskrev sitt familjeliv som "en medelklass, dansk familj - dansk i flera generationer." Hans familjeliv var inte ekonomiskt rikt utan var intellektuellt rikt. Hans far, Ludvig Kalckar, var en affärsman med ett stort intresse för teater, särskilt Henrik Ibsen . Hans mor, Bertha (född Melchior) Rosalie introducerade Kalckar för en mängd olika franska och tyska författare, inklusive Gustave Flaubert , Marcel Proust , Johann von Goethe och Heinrich Heine . Kalckar observerade att den här gången lät hans "intresse för de humanistiska disciplinerna" utvecklas och frodas.
I sina självbiografiska reflektioner ägnade Kalckar lite tid åt sin tidiga utbildning och hänvisade till gymnasieerfarenhet av biologi som "något statisk", med undantag för "några extraordinära demonstrationer i mänsklig fysiologi" av August Krogh . Krogh, en fysiolog och professor vid Köpenhamns universitet, vann Nobelpriset 1920 för sin beskrivning av kapillärt blodflöde och reglering, introducerade principerna för mänsklig fysiologi för danska gymnasieelever. Kroghs demonstrationer introducerade eleverna till ett antal moderna fysiologiska instrument och experimentella tekniker. Erfarenheterna tycks ha djupt påverkat Kalckars val av forskningsområde.
Examensarbete
Kalckar avslutade sin läkarutbildning vid Köpenhamns universitet 1933, och började sedan forska för sin doktorsexamen. i Ejnar Lundsgaards (1899–1968) fysiologiska laboratorium; det arbetet etablerade grunden för ett grundläggande biokemiskt paradigm, dvs " oxidativ fosforylering ". Under denna period var Lundsgaard upptagen som ordförande för fysiologiavdelningen, varför Fritz Albert Lipmann, som nyligen hade flytt från Tyskland, fungerade som Kalckars forskningsmentor. Senare utvecklade Kalckar och Lipmann båda oberoende koncept av en "högenergibindning" (som Lipmann berömt uttryckte som "~P") och ATP som en universell "energibärare".
Kalckar hade turen att arbeta under en viktig period i biokemins evolution. Det biokemiska samfundet var i färd med att demonstrera de kemiska reaktioner som är involverade i nedbrytning av livsmedel som är nödvändiga för tillväxt. Samtidigt visade fysiologer involveringen av några av dessa reaktioner olika fysiologiska processer, t.ex. muskelkontraktion. Kalckars genombrottsarbete var demonstrationen att organiska föreningar, som fosforylerades under metabola processer, involverade syreförbrukning; syreförbrukning var kopplad till fosforylering av organiska föreningar. Hans nyckelexperiment visade att i grodmuskler där glykolysen hade hämmats med jodacetat fortsatte muskelsammandragningen under en kort period med användning av fosfokreatin som energikälla. Kalckar kallade denna process "aerob fosforylering" (nu kallad oxidativ fosforylering, en biokemisk process som är grundläggande för alla levande organismer). Arbetet var den första demonstrationen av att kolhydratoxidation och kolhydratfosforylering var kopplade, dvs de två vägarna var direkt "kopplade". Dessutom hjälpte studien till att etablera det grundläggande fenomenet oxidativ fosforylering, öppnade vägen för dess systematiska utforskning och föreslog för första gången att fosfatföreningar fungerade som en länk mellan katabolism och anabolism .
Första amerikanska verk
Efter att ha avslutat sina forskarstudier fick Kalckar ett Rockefeller-forskningsstipendium för att tillbringa ett år vid California Institute of Technology (Caltech). Efter att ha anlänt till USA i början av 1939, besökte Kalckar kort Cori-labbet i St Louis på väg till västkusten. Coris hade utan framgång försökt reproducera Kalckars oxidativa fosforyleringsarbete, och Kalckar kunde peka ut ett nyckelelement som saknades i deras experiment. Under sitt besök i St. Louis blev Kalckar och Sidney Colowick (1916–1985) goda vänner.
Kalckar och hans fru anlände till Pasadena våren 1939 och blev snabbt en del av Caltechs sociala och intellektuella gemenskap, inklusive Max Delbrück , Linus Pauling och James och David Bonner. På Delbrücks förslag deltog han i CB van Niels populära Pacific Grove mikrobiologikurs, en händelse som hade ett livstidsinflytande på hans forskarkarriär.
Medan han var på Caltech skrev och publicerade Kalckar vad som utan tvekan var en av hans viktigaste tidningar. Under Paulings inflytande granskade han litteraturen som handlade om biologiska energetiska mekanismer. På 108 sidor, inklusive 310 referenser, var uppsatsen en virtuell sammanfattning av biokemins tillstånd vid den tiden. Som Kalckar noterade:
Syftet med denna översyn har inte bara varit att samla in och samordna kunskap från väldigt olika områden, som djurfysiologi, mikrobiologi, enzymkemi, organisk och fysikalisk kemi, utan också att tolka alla grundläggande biologiska fenomen ur en dynamisk synvinkel. (sid. 167)
Även om den inte var mycket citerad, var uppsatsen viktig eftersom Kalckar gav starka bevis för rollen av "högenergi" föreningar i metaboliska processer. I tidningen utvecklade Kalckar ett argument för den centrala rollen av adenosin 5'-trifosfat (ATP) som en vanlig metabolisk "energibärare". Tidningen är inte särskilt citerad, troligen, eftersom Kalckars mentor och vän, Fritz Lipmann, publicerade en liknande recension där han introducerade begreppet "~P" som ett sätt att representera en "högenergi"-bindning.
Början av andra världskriget strandade Kalckars i USA; Kalckar erbjöds en tid som forskarassistent vid Washington University, och han och hans fru flyttade till St. Louis. Kalckar återupptog sin vänskap med Colowick, och de samarbetade för att arbeta på enzymet adenylatkinas 1942, som de renade från muskelextrakt. Ytterligare arbete med nukleotidmetabolism gjorde det möjligt för honom att identifiera nukleosidfosforylas , ett nyckelenzym i nukleotidräddningsvägar . Arbetet var mycket viktigt för att vidga Kalckars forskningsintressen eftersom han tidigare arbetat med komplexa fysiologiska system. I sitt arbete i Washington University fokuserade han på enskilda enzymer och deras rening.
På en inbjudan från Oliver Lowry (1910–1996) flyttade Kalckar till New York Public Health Institute som forskarassistent. Flytten var en viktig del av att utveckla Kalckars forskningsbiokemiska förmågor som enzymolog, för som Paul Berg kommenterade, "utvecklade han ett helt nytt tillvägagångssätt för att kunna använda enzymer på ett nytt sätt." Labbet var utrustat med en Beckman DU ultraviolett spektrofotometer , introducerad 1941 och fortfarande relativt sällsynt; Kalckar använde snabbt instrumentet för att utveckla flera nya enzymanalyser. År 1947 publicerade han tre artiklar om enzymer i purinmetabolism, som alla var mycket citerade (3 200 citat 2006).
Berömd forskarstuderande: James D. Watson
externa länkar
| Allmän | |
|---|---|
| Nationalbibliotek | |
| Övrig | |
