Нобелевские лауреаты: Джон Нортроп. Посмертный сын, изучавший ферменты

Жизненные истории нобелиатов 1946 года полны внутренних пересечений и трагизма. Чего стоит, например, тот факт, что два однокашника, ученики одного и того же будущего нобелевского лауреата Томаса Ханта Моргана получат в 1946 году Нобелевскую премию – один по физиологии или медицине, а другой – по химии, и что оба они, по разным причинам, в разном возрасте, покончат с собой? О первом из них мы уже рассказали неделю назад, поведав читателям историю Германа Меллера. А вот о втором – одном из трех химиков-нобелиатов, мы расскажем сейчас. Итак, встречайте: Джон Говард Нортроп. Джон Говард Нортроп Родился 5 июля 1891 года, Нью-Йорк, США Умер 27 марта 1987 года, Уикенбург, Аризона, США (самоубийство). Нобелевская премия по химии 1946 года (1/4 премии, совместно с Уэнделлом Мередитом Стэнли, вторую половину получил Джеймс Самнер). Формулировка Нобелевского комитета: «За получение в чистом виде вирусных белков (for their preparation of enzymes and virus proteins in a pure form). История семьи нашего героя трагична. Будущий нобелевский лауреат родился в семье знаменитых ученых: зоолога Джона Исайи Нортропа и его жены, профессора ботаники Элис Белль Рич Нортроп. Это была удивительно красивая пара: красивые люди, преданные науке… Вместе молодожены отправились на Багамы и привезли оттуда 18 новых видов животных и растений. Однако все перечеркнул трагический эпизод: незадолго до рождения их единственного сына, в одной из лабораторий Горного института Колумбийского университета произошел мощный взрыв и Джон Исайя Нортроп завершил свой земной путь. Девятью днями позже свой земной путь начал Джон Говард Нортроп. Итак, нашего героя воспитала мама – очень нестандартная для того времени женщина. К слову сказать, именно благодаря ее усилиям в программе американских школ появился предмет «естествознание». Забегая вперед, скажем, что и мать Нортропа прожила не очень долгую жизнь: она скончалась в возрасте всего 59 лет. В ее честь каждый год в Беркширских горах проводится мемориальный лагерь Элис Рич, в который приезжают школьники со всей США. Учиться Нортроп отправился в Колумбийский университет (1913), где его окружала плеяда выдающихся преподавателей и таких же талантливых студентов, как и он сам. Чего стоил преподаватель биологии Томас Хан Морган, будущий Нобелевский лауреат 1933 года или приятель по студенческим делам Герман Меллер, будущий Нобелевский лауреат 1946 года. А ведь ими дело не ограничивалось – среди созвездия будущих великих ученых, окружавших Нортропа, были великий иммунолог Майкл Гейдельбергер, молекулярный биолог Джордж Скэтчард (многие знают уравнение Скэтчарда) – и другие. Получив магистерскую степень, Нортроп успел повоевать. Точнее – послужить в химических войсках США в Первую мировую, параллельно придумав технологию производства ацетона, а после войны вернулся к любимой биохимии. Тогда Нортроп изучал научное наследие Эдуарда Бухнера, который в 1902 году открыл удивительные вещества, которые назвал энзимами. Напомним, что существует два термина, «фермент» и «энзим», и в литературе можно встретить оба. Все просто: слова «фермент» и «энзим» означают одно и то же — закваску. Fermentum — на латыни, ζύμη или ἔνζυμον — по-гречески. Это синонимы, поэтому не удивляйтесь, если встретите в какой-то книжке описание того, как энзимолог изучает ферменты. Просто в английской и французской научной литературе чаще встретишь энзимы, в русской и немецкой — ферменты. Нортроп был американцем, а не немцем, потому изучал энзимы. На момент прихода в энзимологию Нортропа, химическая природа энзимов была неизвестной. Более того, никому не удавалось выделить ферменты-энзимы в чистом виде. Тот же Рихард Вильштеттер, пытаясь разрешить спор – белковой ли природы ферменты, спасовал перед задачей и постановил: ферменты – это неведомая науке вещь, абсолютно новый класс соединений. Нортроп решился поспорить с будущим нобелевским лауреатом и пошел на штурм пепсина – пищеварительного фермента. Однако в 1920 году он потерпел неудачу, которая однако, привела к фундаментальному результату: ученый сумел показать, что чем выше температура, тем короче жизнь. А, значит, функционирование организма можно рассматривать, как каскад химических реакций, тоже ускоряющихся с повышением температуры. Следующий шаг сделал в 1926 году Джеймс Самнер из Корнелла, который впервые в истории сумел выделить фермент в кристаллах. Им стала уреаза – фермент, расщепляющий мочевину. Самнер снова предположил: ферменты – это белки. И Нортроп, узнав о работах Самнера, возвращается к пепсину. В итоге 31 мая 1929 года в журнале Science выходит короткая заметочка Самнера – меньше половины страницы по объему, озаглавленная «Кристаллизация пепсина», в которой описывается как минимум семь успешных кристаллизаций этого фермента. Белка. Дальше пошло легче: теория Самнера о белковой структуре ферментов была экспериментально подтверждена (до работ Нортропа Самнера считали чуть ли не фриком), были кристаллизованы и выделены трипсин, карбоксипепсидазу и другие ферменты – и красивой точкой в первом этапе нового метода в биохимии стала кристаллизация Мередитом Стэнли, коллегой Нортропа по Рокфеллеровскому институту в 1935 году белка вируса табачной мозаики. В 1939 году Нортроп сумел закристаллизовать бактериофаг, а год спустя – дифтерийный антитоксин. В 1939 году за монографию «Кристаллические энзимы: химия пепсина, трипсина и бактериофага» Нортроп удостоился своей первой значимой награды: Медали Элиота, которая вручается с 1915 года Национальной академией наук США в честь умершего в том году великого орнитолога Дэниела Элиота за «заслуживающую награду работу в области зоологии или палеонтологии, опубликованную в интервале от трех до пяти лет назад». А в 1946 году, сразу после войны, в которую Нортроп снова поработал на химические войска (правда, сейчас он разрабатывал автоматические датчики химического оружия), все трое – Самнер, Нортроп и Стэнли – получили Нобелевскую премию. Нортропу было уже 55 лет. Он прожил после премии еще четыре десятилетия, плотно занимаясь вирусом, дождался Нобелевской премии зятя – Фредерика Роббинса, похоронить жену, с которой прожил 58 лет, много лет с удовольствием ходил на охоту и рыбачить – и не став дожидаться своего 96-летия, покончил с собой у себя дома. Фантастическая жизнь и фантастическая карьера одного из пионеров современной биохимии. Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще. Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.