헤르만 칼카르

헤르만 모리츠 칼카르
태어난	1908년 3월 26일 덴마크 코펜하겐
죽은	1991년 5월 17일(1991-05-17)(83)
수상	선택한 구성원: 국립과학원 덴마크 왕립 아카데미 미국 예술 과학 아카데미 에서의 명예 학위 워싱턴 대학교 시카고의 대학교 코펜하겐 대학교
과학 경력
필드	생화학
기관	코펜하겐 대학교 캘리포니아 공과대학교. (칼텍) 워싱턴 대학교 뉴욕 공중 보건 연구소 국립보건원(NIH) 존스 홉킨스 대학교 하버드 의대 매사추세츠 종합병원

헤르만 모리츠 칼카르(Herman Moritz Kalckar, 1908년 3월 26일 ~ 1991년 5월 17일)는 세포호흡 연구를 개척한 덴마크 생화학자였다.^[1][2]칼카르는 다음을 포함한 20세기 생화학 발전에 많은 중요한 공헌을 했다.

• 바이오 에너지학의 창시자
• 새로운 분석 기법을 포함한 효소;
• 미생물과 동물 조직 모두에서 갈락토오스 대사
• 어린이 낙엽 치아의 스트론튬-90 수준이 핵실험과 관련이 있다는 ^[3]제안

유년기와 초년기

칼카르는 자신의 가정생활을 "중산층, 덴마크 가정—몇 세대에 걸친 덴마크 가정"^[4]이라고 묘사했다.그의 가정 생활은 경제적으로 부유하지는 않았지만 지적으로 부유했다.그의 아버지 루드비그 칼카르는 연극, 특히 헨리크 입센의 작품에 열렬한 관심을 가진 사업가였다.그의 어머니 베르타(네 멜치오르) 로잘리는 칼카르를 구스타브 플로베르, 마르셀 프루스트, 요한 폰 괴테, 하인리히 하이네 등 다양한 프랑스와 독일 작가들에게 소개했다.칼카르는 이때 자신의 '인문적 수양에 대한 관심'이 발전하고 번창할 수 있도록 허용했다고 관측했다.^[5]

칼카르는 자전적 성찰에서 8월 크로흐까지 "인간 생리의 일부 비범한 데모"를 제외하고는 초기 교육에 거의 시간을 할애하지 않고 고등학교 생물학 경험을 "어떤 정적인 것"이라고 언급했다.생리학자 겸 코펜하겐대 교수인 크로흐는 모세혈관의 혈액흐름과 규제에 대한 서술로 1920년 노벨상을 수상했으며 덴마크 고등학생들에게 인간생리의 원리를 소개했다.크로흐의 시위는 학생들에게 많은 현대 생리학 기구와 실험 기법을 소개했다.^[6]그 경험은 칼카르의 연구분야의 취사체에 큰 영향을 미친 것으로 보인다.

대학원에서의 연구

칼카르는 1933년 코펜하겐 대학에서 의학적 훈련을 마친 뒤 에즈나르 룬드스가르(1899~1968)의 생리학 연구소에서 박사과정을 위한 연구를 시작했다; 이 연구는 근본적인 생화학적 패러다임, 즉 "산소인산화"의 기초를 확립했다.이 기간 동안 룬츠고르는 생리학과장으로 몰두했고, 그 결과 최근 독일을 탈출한 프리츠 알버트 립만이 칼카르의 연구 멘토 역할을 했다.^[7]후에 칼카르와 립만은 둘 다 독립적으로 「높은 에너지 본드」(리프만이 「~P」로 유명하게 표현)의 개념을 개발했고, ATP는 유니버설 「에너지 캐리어」로서의 개념을 개발했다.^[8]

칼카르는 다행히 생화학 진화에서 중요한 시기에 일을 하고 있었다.^[9][10]생화학적 공동체는 성장에 필수적인 식품들의 분해와 관련된 화학적 반응을 보여주는 과정에 있었다.동시에, 생리학자들은 이러한 반응들 중 몇 가지가 근육 수축과 같은 다양한 생리학적 작용에 관여한다는 것을 증명하고 있었다.칼카르의 획기적인 업적은 대사 과정에서 인산화된 유기 화합물들이 산소 소비를 포함한다는 것을 증명하는 것이었다; 산소 소비는 유기 화합물 인산화 작용과 연관되어 있었다.그의 핵심 실험은 이오도아세테이트로 당분해가 억제된 개구리 근육에서 인산염을 에너지의 원천으로 삼아 근수축이 짧은 기간 동안 지속된다는 것을 증명했다.^{[11][12][13][14]}칼카르는 이 과정을 "공포성 인산화"(현재는 산화인산화, 모든 생물의 기초가 되는 생화학적 과정이라고 한다)라고 언급하였다.이 작업은 탄수화물 산화물과 탄수화물 인산화 작용이 연관되어 있다는 것을, 즉 이 두 경로를 직접 '커플링'한 것이 첫 번째 실증이었다.^[15] 나아가 이번 연구는 산화 인산염의 기본현상을 확립하는 데 도움을 주고, 체계적 탐구의 길을 열어주었으며, 인산염 화합물이 강직성과 아나볼리즘의 연결고리 역할을 한다는 점을 처음으로 제시했다.^[16]

퍼스트 아메리칸 워크

칼카르는 대학원 과정을 마치자마자 록펠러 연구 펠로십을 받아 캘리포니아 공과대학(Caltech)에서 1년을 보냈다.칼카르는 1939년 초 미국에 도착한 뒤 잠시 세인트의 코리 연구소를 방문했다.루이스는 서해안으로 가는 길이다.코리스는 칼카르의 산화 인산화 작업을 재현하는 데 실패했고 칼카르는 그들의 실험에서 누락된 핵심 원소를 지적할 수 있었다.성모마담 중.루이스는 칼카르를 방문했고 시드니 콜로윅(1916~1985)은 좋은 친구가 되었다.^[17]

칼카르 부부는 1939년 봄에 파사데나에 도착하여, 급속히 막스 델브뤼크, 리너스 폴링, 그리고 제임스와 데이비드 보너 등 칼텍 사회·지적 공동체의 일원이 되었다.델브뤼크의 제안으로 그는 C. B. 반 니엘의 인기 있는 Pacific Grove Microbiology 강좌를 수강했는데, 이 강좌는 그의 연구 경력에 평생 영향을 끼친 행사였다.^[18]

칼카르는 칼텍에 있는 동안 그의 가장 중요한 논문들 중 하나인 것을 쓰고 출판했다.Pauling의 영향 아래에서 그는 생물학적 에너지 메커니즘을 다루는 문헌을 검토했다.참고문헌 310개를 포함해 108쪽 분량의 논문은 당시 생화학 상태를 가상으로 개괄한 것이었다.칼카르는 다음과 같이 언급했다.

이 검토의 목적은 동물의 생리학, 미생물학, 효소화학, 유기화학, 물리적 화학 등 매우 다른 분야의 지식을 수집하고 조정하는 데 있을 뿐만 아니라, 모든 근본적인 생물학적 현상을 역동적인 관점에서 해석하는 데 있었다.(^[19]p. 167)

많이 인용되지는 않았지만, 칼카르가 대사 과정에서 "고에너지" 화합물의 역할에 대한 강력한 증거를 제공했기 때문에 논문이 중요했다.칼카르는 논문에서 공통 대사 "에너지 운반체"로서 아데노신 5'-트리인산염(ATP)의 중심 역할에 대한 주장을 전개했다.칼카르의 멘토이자 친구인 프리츠 립만이 '~P'라는 개념을 '높은 에너지' 유대감을 나타내는 수단으로 소개한 비슷한 리뷰를 냈기 때문에 이 논문은 크게 인용되지 않았을 가능성이 높다.^[21]

제2차 세계대전의 시작은 미국의 칼카르들을 고립시켰다; 칼카르는 워싱턴 대학교의 연구원으로 임명 제의를 받았고, 그와 그의 아내는 세인트로 이사했다.루이. 칼카르는 콜로윅과 친분을 재개했고, 그들은 1942년 근육 추출물에서 정화시킨 아데닐레이트 키나아제 효소를 공동으로 연구했다.^[22]뉴클레오티드 신진대사에 대한 추가 연구를 통해 그는 뉴클레오티드 인양 경로의 핵심 효소인 뉴클레오사이드인산화효소를 확인할 수 있었다.^[23]그 작업은 칼카르가 이전에 복잡한 생리학적 시스템을 가지고 일했기 때문에 연구 이익을 확대하는 데 매우 중요한 것이었다.그는 워싱턴 대학교의 연구에서 개별 효소와 그들의 정화에 초점을 맞췄다.^[24]

올리버 로리(1910–1996)의 초청으로 칼카르는 연구 동료로 뉴욕 공중 보건 연구소로 옮겼다.폴 버그가 언급했듯이 "신기하게 효소를 사용할 수 있는 완전히 새로운 접근법을 개발했기 때문에, 이 움직임은 효소학자로서 칼카르의 연구 생화학 능력을 개발하는 데 중요한 부분이었다.연구실에는 베크만 DU 자외선 분광도계가 장착되어 있었는데 1941년에 도입되었지만 여전히 비교적 드물다; 칼카르는 몇 가지 새로운 효소 분석법을 개발하기 위해 이 기구를 빠르게 사용했다.1947년 그는 푸린 대사 효소에 관한 3편의 논문을 발표했는데,^[25][26][27] 이 모든 논문은 매우 인용되었다(2006년 3,200건의 인용).^[28]

유명한 대학원생: 제임스 D.왓슨

참조

외부 링크

• 국립과학원 인명록