САЗЕРЛЕНД, ЭРЛ УИЛБУР

CАЗЕРЛЕНД, ЭРЛ УИЛБУР, младший (Sutherland, Earl Wilbur, Jr.) (1915–1974), американский фармаколог и физиолог, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине, 1971.

Родился 19 ноября 1915 в Берлингейме (штат Канзас) в семье фермера. В 1933 поступил в Уошборн колледж в г. Топика. В 1937 получил диплом бакалавра и в том же году поступил в медицинскую школу при Вашингтонском университете. Курс фармакологии в медицинской школе читал Карл Кори (лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине, 1947). Кори сразу же отметил способного студента и предложил ему должность ассистента в своей лаборатории.

В 1942 Сазерленд закончил медицинскую школу и сначала работал врачом-интерном в госпитале Барнса, а потом записался в Вооруженные силы США. В годы Второй мировой войны работал хирургом.

В 1945 демобилизовался из армии, вернулся в Сент-Луис и, по совету Карла и Герты Кори, начал заниматься научной работой. Работал преподавателем на факультете биохимии Вашингтонского университета. Основной темой его исследований стало изучение процесса расщепления гликогена в печени и мышцах под воздействием фермента фосфорилазы (фосфорилаза фермент, катализирующий в клетках присоединение остатка фосфорной кислоты к углеводам и другим веществам, играет ключевую роль в мобилизации запасных углеводов, участвуя в расщеплении крахмала и гликогена, полисахарида, образованного остатками глюкозы, основной запасной углевод человека и животных; откладывается в виде гранул в цитоплазме клеток). При недостатке в организме глюкозы расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь. Высвобождение глюкозы из печени происходит под воздействием гормона надпочечников (адреналина) и гормона поджелудочной железы (глюкагона). В конце 1940-х – начале 1950-х механизм высвобождения глюкозы был еще не изучен, поэтому Сазерленд начал работать в этой области.

К 1953 ему удалось установить, что первый этап распада гликогена в экстрактах из печени стимулируется адреналином или глюкагоном, а затем катализируется фосфорилазой. Кроме того выяснилось, что, помимо фосфорилазы, в печени есть еще два фермента, один из которых превращает активную фосфорилазу в неактивную, в процессе превращения происходит выделение неорганического фосфата, а второй, напротив, реактивирует неактивную фосфорилазу, во время этого процесса неорганический фосфат включается в молекулу фосфорилазы. Эти реакции и регулируют выделение энергии в организме.

Опираясь на результаты исследований, проведенных биохимиками университета в Сиэттле (штат Вашингтон), Сазерленд попытался выяснить, какие именно гормоны стимулируют реакцию активации фосфорилазы. Оказалось, что активная форма фосфорилазы образуется при участии как адреналина, так и глюкагона, причем действуют они не на молекулярном уровне, как считалось ранее, а на клеточном.

В процессе исследований ему удалось выделить неизвестное ранее вещество циклический 3', 5'-аденозинмонофосфат (ц-АМФ). Именно это вещество способствовало превращению неактивной фосфорилазы в активную. Это открытие позволило ему сформулировать гипотезу, согласно которой гормоны (адреналин и глюкагон) являются первичными посредниками. Некоторые виды гормонов не могут проникать в клетку и поэтому не могут прямо изменять внутриклеточные процессы. После выделения гормоны переносятся с кровью к тканям-мишеням, где связываются с рецепторами наружной поверхности клеток. Это, в свою очередь, служит сигналом к повышению активности фермента аденилатциклазы. Активация этого фермента и вызывает образование ц-АМФ. Ц-АМФ служит вторичным посредником (медиатором), стимулирующим остальные ферменты клеточной ткани (медиатор вещество, молекулы которого способны реагировать со специфическими рецепторами клеточной мембраны и изменять ее проницаемость для определенных ионов, вызывая возникновение потенциала действия – активного электрического сигнала).

Значимость сделанного Сазерлендом открытия была оценена по достоинству далеко не сразу. Лишь много позже было официально признано, что открытый им принцип не что иное, как общий механизм действия гормонов.

В 1963 он стал профессором физиологии в Университете Вандербильта в Нэшвилле, штат Теннесси, где продолжил свои исследования ц-АМФ. В результате ему удалось доказать, что ц-АМФ является вторичным посредником не только для адреналина и глюкагона, но и для многих других гормонов.

В 1971 Эрл У.Сазерленд младший стал лауреатом Нобелевской премии «за открытия, касающиеся механизмов действия гормонов».

В 1973 он перешел на работу в медицинскую школу при Университете Майами.

Среди наград: премия Торалда Соллмена (Американское общество фармакологии и экспериментальной терапии, 1969), премия Диксона по медицине (Питтсбургский университет, 1970), премия Ласкера за фундаментальные медицинские исследования (1970), премия за выдающиеся научные достижения (Американская кардиологическая ассоциация, 1971).

Член Американского общества биохимиков, Американского химического общества, Американского общества фармакологии и экспериментальной терапии и Американской ассоциации содействия развитию науки.

Почетный доктор Йельского и Вашингтонского университетов.

Сочинения: Hormonal Regulatory Mechanisms. Proceedings of the Third International Congress of Biochemistry «New York: Academic Press» (1955); The Properties of an Adenine Ribonucleotide Produced with Cellular Particles, ATP, Mg++, and Epinephrine or Glucagon «Journal of the American Chemical Society» (1957).

Умер 3 сентября 1974 в Майами.

Ирина Шанина