Джон Нортроп и химия ферментов¶

Джон Хоуард Нортроп (1891–1987) — американский биохимик, лауреат Нобелевской премии по химии 1946 года, один из основоположников химии ферментов — раздела биохимии, изучающего строение, свойства и механизм действия ферментов (энзимов). Нортроп первым получил ферменты в кристаллическом виде и доказал их белковую природу, что стало фундаментом современной энзимологии.

¶Биография и научный путь

Джон Нортроп родился 5 июля 1891 года в Янкерсе (штат Нью-Йорк). Окончил Колумбийский университет, где изучал химию; докторскую степень получил в 1917 году. Работал в Рокфеллеровском институте медицинских исследований (ныне Рокфеллеровский университет) в Нью-Йорке, а также преподавал в Калифорнийском университете в Беркли и Принстоне. Научную деятельность начал с изучения ферментов пищеварения и их выделения из биологических тканей.

¶Кристаллизация ферментов

Ключевой вклад Нортропа — разработка методов выделения ферментов в кристаллической форме. В 1920-х годах он получил кристаллы пепсина, а затем трипсина и химотрипсина. Кристаллизация позволила установить, что ферменты являются белками, а не, как предполагалось ранее, низкомолекулярными соединениями, способными адсорбироваться на белках-носителях.

Эти результаты опровергли гипотезу о том, что активность ферментов обусловлена примесями, и утвердили представление о ферментах как о высокомолекулярных белках.

¶Белковая природа ферментов

Работы Нортропа завершили длительный спор о химической природе ферментов. В 1926 году Джеймс Самнер уже получил кристаллы уреазы, но его выводы встретили скептицизм. Систематические исследования Нортропа с пепсином, трипсином и другими ферментами подтвердили, что каталитическая активность присуща именно белковой молекуле. За эти достижения Нортроп, Самнер и Уэнделл Стэнли были удостоены Нобелевской премии по химии в 1946 году.

¶Методологические подходы

Нортроп разработал методы количественного определения активности ферментов и изучения их кинетики. Он исследовал влияние pH, температуры и концентрации субстрата на скорость реакций, что способствовало развитию ферментативной кинетики. Его подход сочетал химический анализ, кристаллографию и биохимические тесты, став образцом для последующих исследований.

¶Значение и наследие

Достижения Нортропа заложили основы энзимологии и молекулярной биологии. Доказательство белковой природы ферментов позволило перейти к изучению их аминокислотной последовательности и пространственной структуры, что в дальнейшем привело к расшифровке механизмов катализа. Методы кристаллизации, применённые Нортропом, используются в структурной биологии и фармацевтике для анализа белков и разработки лекарств.

Джон Нортроп скончался 27 мая 1987 года в Уикенберге (штат Аризона). Его имя связано с рядом научных наград и премий в области биохимии.