백작 윌버 서덜랜드 주니어

Earl Wilbur Sutherland Jr.
백작 윌버 서덜랜드 주니어
Earl Wilbur Sutherland Jr.jpg
태어난(1915-11-19)1915년 11월 19일
미국 캔자스주 벌링가메.
죽은1974년 3월 9일 (1974-03-09) (58세)
미국 플로리다 주 마이애미
국적미국인의
모교워싱턴 대학교 세인트 루이(M.D)
워시번 대학교 (B)S)
로 알려져 있다.에피네프린, 주기적 AMP
수상게어드너 재단 국제상 (1969)
알버트 라스커 기초의학연구상 (1970)
딕슨상 (1971)
노벨 생리의학상 (1971)
국립과학훈장 (1973)
과학 경력
필드생화학
기관밴더빌트 대학교, 케이스 웨스턴 리저브 대학교, 워싱턴 대학교 의과대학
박사과정 학생페리드 무라드
영향칼 코리, 거티 코리

얼 윌버 서덜랜드 주니어(Earl Wilbur Sutherland Jr. 1915년 11월 19일 ~ 1974년 3월 9일)는 캔자스주 벌링가메에서 태어난 미국의 약리학자 겸 생화학자였다. 서덜랜드는 1971년 두 번째 메신저 즉, 순환 아데노신 단인산염(cyclic adenosine monophosphate, cyclic AMP)을 통해 "호르몬 작용 메커니즘에 관한 그의 발견"으로 노벨 생리학 또는 의학상을 수상했다.

초년기

서덜랜드는 1915년 11월 19일 캔자스주 벌링게임에서 태어났다. 여섯 아이들 중 둘째인 그는 어머니인 에디스 M에 의해 길러졌다. 하트손과 그의 아버지 얼 W. 서덜랜드.[1] 원래 위스콘신 출신인 그의 아버지는 2년 동안 그리넬 대학에 다녔지만, 그는 결국 가정을 꾸리기 위해 벌링가메에 정착하기 전에 뉴멕시코와 오클라호마 둘 다로 데려가는 농경 생활 방식을 이끌었다. 미주리 주 출신인 이디스는 "여자 대학"이라고 불리는 곳에서 간호 교육을 받았다. 가족을 부양하기 위해, 서덜랜드의 아버지는 건조물 가게를 운영했고, 그곳에서 그는 자녀들에게 각각 일하는 직업을 주었다. 서덜랜드는 다섯 살 때부터 낚시를 시작했으며, 이것은 그가 평생 즐겨온 오락거리가 되었다. 고등학생 때 서덜랜드는 테니스, 농구, 축구를 포함한 여러 스포츠에서 뛰고 뛰어났다.[2]

교육

1933년, 17세의 나이로 서덜랜드는 캔자스 주 토페카에 위치한 학교인 워시번 대학에 입학하여 과학 학사 학위 추구를 시작했다.[1] 등록금을 내기 위해 그는 학부 시절 내내 지역 병원에서 의료진 보조원으로 일했다. 서덜랜드는 1937년 21세의 나이로 졸업했다. 그 후 그는 세인트 워싱턴 의과대학에 합격했다. 미주리 주 루이스는 칼 퍼디낸드 코리와 함께 강력한 멘토링을 개발했다. 1942년 서덜랜드는 의학박사와 함께 졸업했다.[1]

전문적 경험과 연구

서덜랜드는 1940년 워싱턴대 의과대학에서 공부하던 중 글리코겐 신진대사의 메커니즘을 발견한 공로로 1947년 노벨생리의학상을 수상한 칼 페르디난드 코리의 실험실에서 약리학 조교로 첫 연구와 마주쳤다.[3][4] 서덜랜드는 코리의 지도 아래 글리코겐이 글루코겐으로 분해되는 것에 대한 에피네프린과 글루카곤 호르몬의 영향에 대한 연구를 실시했다.[3] 1942년 그는 워싱턴 대학교 반즈 병원에서 인턴으로 일했다.[5]

1942년 워싱턴 대학에서 의학 학위를 받은 뒤 서덜랜드는 제2차 세계대전의 군의관으로 근무했다. 1945년 워싱턴 대학교로 돌아와 코리 연구소에서 연구를 계속했다. 서덜랜드는 자신의 스승 코리에게 의학계에 입문하는 것과 달리 연구 경력을 추구하기로 한 자신의 결정을 인정한다.[3]

서덜랜드는 워싱턴대 의과대학 시절 약학 강사(1945~46), 생화학 강사(1946~50), 생화학 조교수(1950~52), 생화학 부교수(1952~53) 등 다양한 교수 직함을 갖고 있었다.[5]

1953년 서덜랜드는 케이스 웨스턴 리저브 대학(구 웨스턴 리저브 대학)의 약학 교수 겸 약학부 회장직을 위해 오하이오 주 클리블랜드로 옮겼다. 그곳에서 그는 평생 연구 파트너가 될 예정이었던 약리학 교수인 테오도르 W. 랄과 협력했다. 그들은 함께 분자 수준에서 호르몬 작용의 메커니즘에 대한 추가 연구를 실시했다.[3][5] 서덜랜드는 케이스 웨스턴 리저브 대학교에서 10년 동안 여러 차례 획기적인 발견을 하였고, 이로 인해 주기성 아데노신 단인산염(cyclic adenosine monophosphate), 즉 주기성 AMP의 식별과 2차 메신저로서의 역할을 하게 되었다.

1963년 서덜랜드는 테네시주 내슈빌에 있는 밴더빌트 의과대학 해부학 교수가 되었다.[2] 그의 지위는 그가 연구에 더 많은 시간을 할애할 수 있도록 해주었다. 그는 1967년 미국 심장 협회가 수여한 직업 조사관의 재정 지원을 받으며 순환형 AMP에 대한 연구를 계속했다. 그는 1973년까지 밴더빌트 대학에서 교수직을 맡았다.[5]

주기적 AMP 발견

코리의 실험실에서 일하는 동안 서덜랜드는 동료들의 도움을 받아 글리코겐 신진대사의 메커니즘에 관한 몇 가지 발견을 하였는데, 몇 년 후 그는 주기성 AMP의 생물학적 활동을 발견하게 되었다. 코리의 실험실은 이전에 글리코겐 신진대사의 기본 메커니즘을 확립한 적이 있었다.노벨 생리의학상을 물리쳤다.[4] 서덜랜드는 글리코겐톨리시스 과정에서 간인산화효소(LP)의 중요성을 규명하는 데 일조했다. 그는 글리코겐 분해에 관여하는 3가지 기본 효소 중 LP가 비율 제한이 있다는 것을 발견했는데, 이는 글리코겐 신진대사의 진행이 이 효소에 의존한다는 것을 의미한다.[3] LP는 향후 몇 년간 그의 연구의 대상이 될 것이며, 그가 가장 잘 알려진 발견이 이루어진 것은 LP와 호르몬 상호작용에 관한 실험을 통해서였다.

서덜랜드는 LP의 중요성을 파악한 뒤 연구노력을 서부예비대학으로 옮겼다. 그곳에서 테드 랄, 월터 D 워실라잇, 자크 베르트 등과 협력하여 생물학 화학 저널에 "에피네프린과 글루카곤과 간인산염의 관계"라는 제목의 논문을 4부로 연재했다.[6][7][8][9] 이 4개의 논문은 LP의 정화 및 그 성질들의 분석을 문서화한다. 첫째, LP의 효소 활성도는 인산염 그룹의 첨가나 제거에 따라 달라지는 것으로 결정되었는데, 인산염이라고 하는 과정이다.[8] 이후 실험에서 에피네프린과 글루카곤이 첨가되면 간 슬라이스에서 인산염이 더 많이 흡수된다는 것을 증명해 보였는데, 이 호르몬들이 LP의 인산화를 촉진시켜 효소를 활성화시키고 있었음을 시사했다.[8] 이 시리즈의 후기 논문의 결과는 이러한 인산화 및 LP 활성화는 인산염 키나아제 작용의 결과라는 것을 시사했다.[9] 이 시리즈는 또한 간인산염의 불활성화를 조사했으며, 그들이 처음에 LP-불활성화 효소라고 불렀던 효소를 특징으로 하며, 인산염 그룹을 분리하여 기능을 한다.[8] 이 효소는 후에 간인산화효소로 이름이 바뀌었다.[9] 이 논문들은 또한 분자량이나 다른 요소들의 측면에서 LP를 특징으로 했다. 분석 과정에서 cAMP의 전구체인 5-AMP가 추가되면서 LP 활성화가 증가했다는 뜻밖의 결과를 발견했지만, 당시에는 이를 알 수 없었다.[6]

이 시리즈에서 출판된 네 번째 논문 "에피네프린과 글루카곤과 간인산염의 관계: IV Effect of Epinephrine and Glucagon이 '간 균질화에서 인포릴라아제의 재활성화에 미치는 영향'은 1956년에 나온 것으로, 공개된 것 중 가장 영향력 있고 획기적인 것이었다. 이 논문에서 서덜랜드와 동료들은 에피네프린과 글루카곤에 대한 그들의 조사를 상세히 설명했다. 이번 실험의 성공 비결은 이전 실험에서 그랬던 것처럼 온전한 간세포가 아닌 균질화된 간세포의 사용이었다.[9] 당시 연구자들 사이의 일반적인 합의는 호르몬 연구가 온전한 세포를 통해서만 가능하다는 것이었다. 이것은 세포 균질성을 이용하여 호르몬 경로를 연구한 첫 사례였다. 서덜랜드와 그의 공동저자들은 간 균질화에서 전체 간 조각에서 관찰된 것과 유사한 효과를 관찰할 수 있었다. 더 중요한 것은 이 반응을 두 단계로 관찰할 수 있었다는 점이다. 이 단계 반응은 미립자 분수가 에피네프린과 글루카곤 호르몬이 존재하는 곳에서 미지의 열 안정 인자를 생성하는 것이 특징이었다. 그러면 이 인자는 호르몬이 존재하지 않는 균질체의 일부분에서 간인산화효소의 형성을 자극한다.[9] 호르몬의 존재에서 생성되어 궁극적으로 간인산화효소의 이차적 형성으로 이어진 이 알려지지 않은 열안정 인자는 후에 순환형 AMP라고 불리게 되었다.[10][11]

순환형 AMP의 발견과 제2의 메신저에 대한 아이디어가 의학계에 큰 중요성을 지녔음에도 불구하고, 서덜랜드의 발견은 사실 격렬한 시행착오를 통해 이루어졌다. 우선 서덜랜드와 테드 랄은 세포가 건강하고 증식하기 위해서는 간세포의 자당 균질화가 절대적으로 필요하다고 확신했다.[12] 이러한 추론은 랄이 미토콘드리아를 연구한 경험에서 나온 것인데, 랄은 이 자크로스 균질체에 잘 반응하였지만, 당시 연구되고 있던 것과 아무 상관이 없었다. 알고 보니 이 자당은 동질성에 필요하지 않았고 일단 자당 없이 실험을 시작했을 때 그들은 더 효과적인 결과를 볼 수 있었다. 둘째, 서덜랜드는 처음에는 온전한 세포에 뭔가 중요한 것이 있으며, 그 구조를 교란시키는 것이 호르몬 효과를 일으키지 않을 것이라고 믿었다.[12] 그러나, 랄은 약간의 논쟁 끝에 서덜랜드에게 간 균질체를 사용하도록 설득했다. 일단 그들이 LP 활성화 비율이 거의 두 배로 증가하는 것을 목격한 후에, 그들은 적어도 이 경우에 있어서, 세포를 온전하게 유지하는 것이 호르몬의 효과를 연구하는 데 반드시 필요한 것은 아니라는 이러한 믿음이 반드시 사실인 것은 아니라는 것을 알았다. 마침내 서덜랜드는 적절한 실험실 기법을 사용하여 같은 실험을 실시하라는 자크 베르테트의 요청을 무시하기로 결정했는데, 특히 르닝거 하드 붓은 미립자 분율이 원래 튜브의 꼭대기에 도달하면 다른 시험관에 액체를 부어 그 상등성 물질을 제거했다. 베르테트는 이 절차 단계를 주의 깊은 흡인을 통해 수행할 것을 요구했을 뿐만 아니라 서스펜션 높이, rpm 및 시간에 대해 원심분리 중 특이성이 결여되어 있다고 비판하였다.[12] 서덜랜드와 그의 동료들이 그들의 실험적인 절차와 잘못된 가정을 수정하려는 의지는 그들이 발견한 것을 가능하게 했다.

사생활

서덜랜드는 워시번 대학을 졸업한 바로 그 해인 1937년에 밀드레드 라이스와 결혼했다. 1944년 제2차 세계 대전 중 서덜랜드는 조지 S. 패튼 장군 휘하의 대대 외과 의사로 소집되었고, 이후 독일로 파견되어 1945년까지 군 병원의 참모진 내과로 근무했다.[13] 그에게는 밀드레드 라이스와 함께 아들 둘과 딸 하나가 있었다.

1962년 서덜랜드는 첫 아내와 이혼했다. 1년 후, 그가 밴더빌트 대학의 생리학 교수가 되었을 때, 서덜랜드는 그 대학의 부학장인 클라우디아 세베스테 스미스 박사와 결혼했고, 그들은 서덜랜드의 남은 여생 동안 함께 지냈다.[2]

수상 및 성과

1952년 서덜랜드는 벤팅 메모리얼 강의권을 받았고 1953년 오하이오 주 클리블랜드의 케이스 웨스턴 리저브 대학 약학부장으로 선출되었다. 1967년 미국 심장 협회에서 직업 조사관 직위를 받았으며, 1973년 국립과학원 회원으로 선출되었다.[13]

서덜랜드는 또한 미국생물화학회, 미국화학회, 미국약리학 및 실험치료학회, 미국과학진흥협회, 시그마자이 등이 포함된 다양한 과학협회의 일원이기도 했다.[13] 1951년부터 1956년까지 서덜랜드는 생화학 준비 저널의 편집위원이었다. 1957년부터 1958년까지의 약리학 및 실험 치료학 저널의 편집 위원회가 주목한다.[5]

서덜랜드가 죽은 후 1974년 밀러 의과대학은 서덜랜드 기념강좌를 설립했다. 1976년 밴더빌트 대학교는 서덜랜드 상을 만들었는데, 서덜랜드 상은 국제적이지는 않더라도 전국적인 찬사와 존경을 받은 교수진에게 매년 수여된다. 수령자에게는 5,000달러의 상금이 수여되며, 은그릇에 이름이 새겨져 있다.[15] 밴더빌트는 1997년에 서덜랜드 강의를 시작함으로써 서덜랜드의 영광을 안았고, 2001년에 서덜랜드 약리학 석좌를 창설하면서 다시 서덜랜드의 영광을 안았다. 하이디 E. 밴더빌트 교수진인 햄은 설립과 동시에 이 직책에 임명되었고 지금도 이 직함을 유지하고 있다.[16]

만년

1973년 밴더빌트 대학에서 10년을 보낸 뒤 서덜랜드는 플로리다 주 마이애미로 이주해 레너드 M에서 교수진에 합류했다. 밀러 의과대학은 생화학 분야의 저명한 교수로 재직하고 있다.[2][13] 그는 아데노신 모노인산염과 구아노신 모노인산염에 대한 참신한 연구에 계속 참여하여 1973년 한 해에만 4편의 논문을 공동 저술하였다.[17]

1974년 3월 9일 서덜랜드는 대규모 식도 출혈을 겪은 후 외과적 합병증으로 내출혈로 사망했다. 그는 58세였다.[2][13]

참조

  1. ^ a b c 게일 그룹(2006년). "서덜랜드 백작의 과학 발견 세계" 과학 발견의 세계.
  2. ^ a b c d e "얼 서덜랜드 전기" BookRags.com
  3. ^ a b c d e 서덜랜드, 얼 W (1971년 12월 11일) "호르몬 작용의 메커니즘에 관한 연구" 노벨 강의.
  4. ^ a b 1947년 노벨 생리의학상. Nobelprize.org
  5. ^ a b c d e f "얼 W. 서덜랜드 주니어 – 커리큘럼 비테." Nobelprize.org.
  6. ^ a b Sutherland, E. W; Wosilait, W. D (1956). "The relationship of epinephrine and glucagon to liver phosphorylase. I. Liver phosphorylase; preparation and properties". The Journal of Biological Chemistry. 218 (1): 459–68. doi:10.1016/S0021-9258(18)65909-5. PMID 13278353.
  7. ^ Wosilait, W. D; Sutherland, E. W (1956). "The relationship of epinephrine and glucagon to liver phosphorylase. II. Enzymatic inactivation of liver phosphorylase". The Journal of Biological Chemistry. 218 (1): 469–81. doi:10.1016/S0021-9258(18)65910-1. PMID 13278354.
  8. ^ a b c d Rall, T. W; Sutherland, E. W; Wosilait, W. D (1956). "The relationship of epinephrine and glucagon to liver phosphorylase. III. Reactivation of liver phosphorylase in slices and in extracts". The Journal of Biological Chemistry. 218 (1): 483–95. doi:10.1016/S0021-9258(18)65911-3. PMID 13278355.
  9. ^ a b c d e Berthet, J; Rall, T. W; Sutherland, E. W (1957). "The relationship of epinephrine and glucagon to liver phosphorylase. IV. Effect of epinephrine and glucagon on the reactivation of phosphorylase in liver homogenates". The Journal of Biological Chemistry. 224 (1): 463–75. doi:10.1016/S0021-9258(18)65045-8. PMID 13398422.
  10. ^ Sutherland, E. W; Robison, G. A; Butcher, R. W (1968). "Some Aspects of the Biological Role of Adenosine 3',5'-monophosphate (Cyclic AMP)". Circulation. 37 (2): 279. doi:10.1161/01.CIR.37.2.279.
  11. ^ Sutherland, E. W; Robison, G. A (1969). "The role of cyclic AMP in the control of carbohydrate metabolism". Diabetes. 18 (12): 797–819. doi:10.2337/diab.18.12.797. PMID 4311899. S2CID 7221384.
  12. ^ a b c Sutherland, E. W (1970). "On the biological role of cyclic AMP". JAMA. 214 (7): 1281–8. doi:10.1001/jama.1970.03180070047009. PMID 4320556.
  13. ^ a b c d e "얼 W. 서덜랜드 주니어 – 전기." 루이 칼더 기념 도서관.
  14. ^ "Golden Plate Awardees of the American Academy of Achievement". www.achievement.org. American Academy of Achievement.
  15. ^ "Earl 서덜랜드 연구 업적상" 테네시 주 내슈빌에 있는 밴더빌트 대학교
  16. ^ 맥밀란, 레이(2001년 5월 18일 ~ ) "햄 임명서덜랜드 교수" 밴더빌트 대학 의료 센터.
  17. ^ "얼 W. 서덜랜드 주니어 – 추가 출판물." 루이 칼더 기념 도서관.

외부 링크