УОЛД, ДЖОРДЖ

УОЛД, ДЖОРДЖ (Wald, George) (1906–1997), американский биохимик, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине, 1967.

Родился 18 ноября 1906 в Нью Йорке, в семье эмигрантов: его отец, Исаак Уолд, был родом из маленькой деревушки неподалеку от Пшемысля, а мать из баварской деревни, расположенной в нескольких часах езды от Мюнхена. Закончил общественную начальную школу и школу первой ступени в Бруклине, а потом поступил в Колледж Вашингтон Сквер при Нью Йоркском университете. В 1927 получил степень бакалавра и продолжил обучение в Колумбийском университете по специальности зоология. В 1932 получил степень доктора философии. Во время работы над дипломом работает также ассистентом у профессора Зелига Хечта. В том же 1932 он получил стипендию Национального исследовательского совета, благодаря которой поехал на стажировку в Германию, сначала в лабораторию Отто Варбурга (Нобелевская премия,1931) в Берлине. Именно в этот период профессору Варбургу удалось впервые идентифицировать витамин А в сетчатке глаза. Под его руководством Уолд выделил родопсин и продукты его распада, один из которых он назвал опсином, а второй оказался альдегидом витамина А.

Приблизительно в это же время химику Паулю Карреру из Цюриха удалось выделить витамин А. Уолд поехал в Цюрих знакомиться с работами Каррера и окончательно идентифицировать витамин А в выделенном им родопсине. После этого он некоторое время стажировался в лаборатории Отто Мейерхофа в институте имени Кайзера Вильгельма в Гейдельберге. Второй год обучения он работал в лабораториях департамента физиологии в университете Чикаго.

В 1934 он стал преподавателем биохимии в Гарвардском университете. С 1935 по 1939 работал там преподавателем биологии; с 1939 по 1944 – инструктором факультета; с 1944 по 1948 – адьюнкт-профессором и с 1948 – профессором биологии.

Все эти годы он исследовал свойства родопсина.

К концу первой трети 20 в. уже было известно, что сетчатка глаза человека состоит из множества светочувствительных палочковых и колбочковых клеток. Палочковые клетки обеспечивают черно-белое зрение, а колбочковые клетки – цветовое. Выделенный Уолдом родопсин содержится только в палочковых клетках.

К концу 1940-х, после многочисленных экспериментов по изучению химических свойств родопсина и продуктов его распада, ученый Портер смог сделал вывод, что все известные к тому времени зрительные пигменты построены по единому плану. Они состоят из альдегида витамина А, связанного с опсином.

В начале 1950-х Уолд предпринял попытку синтезировать родопсин в лабораторных условиях. В первом опыт использовался витамин А в виде рыбьего жира. В результате реакции образовался родопсин, обесцвечивался, а потом восстанавливался при различных режимах освещения. Реакция восстановления синтезированного родопсина ничем не отличалась от реакции восстановления естественного родопсина. Для проведения второго эксперимента он выбрал витамин А в кристаллическом виде, однако в этом случае родопсин не синтезировался. Казалось, что где-то была допущена ошибка. Уолд продолжал эксперименты и вскоре понял механизм действия родопсина. Дело в том, что альдегид витамина А состоит из молекул с длинной цепочкой атомов углерода, которые могут располагаться различными способами, т.е., существует достаточно большое количество так называемых изомеров. Эти соединения обладают разной степенью стабильности, самым стабильным является транс-изомер, в котором атомы углерода расположены в одной плоскости. Существует также изомер, точно соответствующий молекуле белка опсина. Так называемый 11-цис-изомер представляет собой одну из форм альдегида витамина А, не подвергшуюся воздействию света. Расположение атомов углерода в 11-цис-изомере таково, что теоретически такая форма не должна обладать никакой стабильностью, однако на практике, при соблюдении определенного условия (полной темноты) 11-цис-изомер обладал умеренной стабильностью.

Таким образом, под воздействием света умеренно стабильная в полной темноте 11-цис-изомерная форма превращалась в устойчивую транс-изомерную. Это единственная реакция в глазу, которая протекает под воздействием света, все остальные процессы могут проходить в темноте.

В конце 1950-х Уолд заинтересовался рецепторами, чувствительными к различной длине световых волн. Еще в середине 1940-х шведский нейрофизик Рагнар Гранит доказал, что в глазу существует три вида рецепторов, чувствительных к красному, зеленому и голубому.

Уолд выяснил, что колбочковые клетки содержат один из трех пигментов, а те, в свою очередь, содержат 11-цис-изомерную форму альдегида А. Различия же в восприятии цвета возникают за счет другой составляющей, белка опсина.

В 1967 Уолд (совместно с Рагнаром Гранитом и Холденом Кеффером Хартлайном) был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине «за открытия, связанные с первичными физиологическими и химическими зрительными процессами».

Среди других наград: премия Эли Лилли «За фундаментальные исследования в биохимии» (Американское Химическое общество,1939); премия Ласкера(Американская Ассоциация национального здравоохранения,(1953); медаль Проктора (1955); медаль Румфорда (Американская Академия искусств и наук (1959); медаль Ивеса (Оптическая Ассоциация Америки, 1966); медаль Пауля Каррера, присуждаемая университетом Цюриха (1967); мемориальная премия Т. Дакетта Джонса, присуждаемая Фондом Уитни (1967).

В 1950 избран в Американскую Академию наук, в 1958 – в Американское философское общество. Член Американской академии искусства и науки, Оптического общества Америки.

Он был также почетным доктором университетов Берна, Йеля, Нью Йоркского университета, университета МакГилл, университета Кларк и Амхерст колледжа.

Сочинения: General Education in a Free Society «Cambridge, MA: Harvard Univ. Press» (1945); Visual Pigments and Photoreceptors: Review and Outlook «New York: Academic Press» (1974)

Умер 13 апреля 1997.

Ирина Шанина