СКОУ, ЙЕНС

СКОУ, ЙЕНС (Skou, Jens) (р. 1918). Нобелевская премия по химии 1997 года (совместно с П.Бойером и Д.Уолкером).

Родился 8 октября 1918 в Лемвиге, городке на западе Дании. Его отец, Магнус Мартинус Скоу, торговал углем и лесом, а мать занималась детьми (в семье было четверо детей, Йенс старший) и участвовала в общественной жизни города. Когда Йенсу было 12 лет, отец умер.

В 15 лет он уехал в школу-пансионат в Хаслев, небольшой город на острове Зеландия. В 1937 закончил школу. Затем было медицинское отделение Копенгагенского университета, который Скоу окончил с медицинским дипломом в 1944. Последние годы обучения, с апреля 1940, были омрачены оккупацией Дании фашистами.

В 1944 поступил в интернатуру при больнице Хьерринга на севере Дании и 2 года стажировался, в основном, по хирургии. Одновременно работал в ортопедической клинике в Орхусе.

В 1947 перешел в Институт медицинской физиологии при университете Орхуса, чтобы написать диссертацию об обезболивающем и токсическом механизме воздействия местных анестетиков. Внимание к этой проблеме привело его к открытию натриево-калиевого насоса, о чем он сообщил в статье (1957). С этого момента он стал работать над проблемой активного переноса катионов.

В 1950-х годах английские исследователи Р.Кейнс (Richard Keynes) и Нобелевский лауреат по физиологии или медицине Алан Ходжкин обнаружили, что катион натрия проникает в клетку при возбуждении нерва и что при этом расходуется АТФ, а также, что перенос катиона натрия из клетки замедляется, если ингибируется синтез АТФ. Начало развиваться представление о ферменте АТФ-азе, которую считали ответственной за биосинтез АТФ. АТФ-аза была обнаружена в хлоропластах и мембранах митохондрий, а также в цитоплазматических мембранах бактерий.

В 1957 Скоу нашел такую разновидность АТФ-азы, которая активируется катионами натрия и калия. Так был обнаружен первый ионный насос – фермент, который создает прямой транспорт ионов через клеточную мембрану. Скоу открыл Na⁺, K⁺-АТФ-азу, которая поддерживает баланс ионов натрия и калия в клетке. В 1961 за открытием этого насоса последовали и другие.

Фермент Na⁺, K⁺-АТФ-аза способен открываться во внеклеточное пространство и тогда он может принять 3 иона натрия. Когда он связывается с этими ионами, к нему присоединяется молекула АТФ. Затем один из фосфат-ионов отщепляется от молекулы АТФ, а потому фермент меняет свою форму, в результате чего открывается вход во внутриклеточное пространство, куда и выпускаются ионы натрия. Но теперь фермент оказывается готовым принять 2 иона калия. Когда ионы K⁺ перекачаны в клетку, фермент возвращается в исходное состояние и вновь готов принять катионы натрия. Когда связываются ионы K⁺, высвобождается отделившийся от АТФ фосфат-ион. Такова «молекулярная машина» действия этой АТФ-азы.

Na⁺, K⁺-АТФ-аза и другие ионные насосы должны постоянно функционировать в наших тканях. Если их остановить, наши клетки разбухнут и в конечном итоге разорвутся. На поддержание работы ионных насосов требуется большое количество энергии – до 1/3 АТФ, производимой в тканях.

На действие ионных насосов воздействуют химические вещества. Например, сердечные гликозиды дигиталиса ингибируют Na⁺, K⁺-АТФ-азу, что вызывает накопление ионов натрия в клетках. Применение таких средств в качестве лекарств вызывает усиление активности сердечной мышцы.

Со временем к группе Скоу подключилось много молодых исследователей, его лаборатория завязала контакты с учеными различных стран мира, а сам Скоу уделял много времени чтению лекций за рубежом.

В 1977 он стал заведующим кафедрой биофизики на медицинском факультете, а в 1988 ушел в отставку, что позволило ему обратиться к компьютеризации кинетической модели общей реакции, происходящей в ионном насосе.

В 1997 Скоу была присуждена Нобелевская премия «за первооткрытие ион-транспортного фермента, Na⁺, K⁺-ATФ-азы».

Свыше 50 лет он живет спокойной и лишенной внешних событий жизнью в одном и том же месте и посвятил себя одной научной идее. Его увлечения – плавание на яхте и рыбалка в фиордах по соседству с Орхусом, а также классическая музыка.

Работы: The Na, K-pump // Methods Enzymol. 1988. V. 156. P. 1-125; The Na, K-ATPase // J.Bioenerg. Biomembr. 1992. V. 24. № 3.

Кирилл Зеленин