Очоа Северо
Очоа Северо
25.09.1905 — 01.11.1993

Очоа Северо — Биография

Севе́ро Очо́а де Альборно́с (исп. Severo Ochoa de Albornoz; 25 сентября 1905, Луарка, Испания — 1 ноября 1993, Мадрид) — испанский и американский биохимик, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1959 года «за открытие механизмов биосинтеза РНК и ДНК» (вместе с А. Корнбергом).

Обучение. Первые работы

Северо Очоа родился 25 сентября 1905 года в Луарке, небольшом городке в Астурии, на побережье Атлантического океана. Он был младшим из семи сыновей, его отец был юристом и бизнесменом и умер, когда Северо было 7 лет.

После смерти отца семья, стремясь пожить в средиземноморском климате, перебралась в Малагу, на побережье, живя там с середины сентября по середину июня. Там Северо пошёл в частную школу, поддерживаемую иезуитами, а потом в высшую школу, где получил степень бакалавра в 1921 году. В течение последнего года в высшей школе он заинтересовался естественными науками и в 1923 году поступил в Медицинскую Школу при Мадридском Университете. Он никогда не стремился быть доктором, однако медицина позволила ему изучать биологию. Он был очарован испанским нейробиологом Сантьяго Рамон-и-Кахалем и мечтал об изучении гистологии под его началом. Но, к великому сожалению Северо, когда он поступил в Медицинскую Школу, Кахаль, которому было уже более 70 лет, отошёл от науки. Однако Северо Очоа никогда не уставал перечитывать биографию Кахаля, а его книга под названием «Рекомендации к научным исследованиям» (Advice on scientific research) имела на Очоа огромное влияние. На третьем курсе медицинской школы Очоа решает посвятить свою жизнь изучению биологии.

Вторым учёным, кто имел сильное влияние на Северо Очоа, был один из его учителей, Хуан Негрин, который бывал в Германии. Он советовал Очоа читать книги не только на испанском языке. На тот момент единственным иностранным языком, которым владел Очоа, был французский, и его последующее решение ехать в Германию и Англию для соискания степени доктора было вызвано стремлением изучать иностранные языки. Профессор Негрин предоставил Северо Очоа и его другу Хосé Вальдекáсасу возможность проводить некоторые исследования в его лаборатории в свободное время. Он предложил им выделить креатинин из мочи. Северо Очоа заинтересовался функциями и метаболизмом креатина и креатинина. Очоа и Вальдекасас предложили простой микрометод для определения концентрации креатина в мышцах. Для применения этого метода и овладения английским языком Очоа провёл 2 месяца в Глазго у профессора Ноэля Патона, который работал над метаболизмом креатина. Вернувшись в Испанию с хорошим знанием английского (у него была прирождённая способность к изучению языков), он предложил Журналу биологической химии (Journal of Biological Chemistry) статью с описанием своего метода количественного определения креатина и с удовольствием обнаружил, что метод был принят после незначительной проверки. Изучение креатина повлекло за собой интерес Очоа к химии сокращения мышц и к работе немецкого ученого Отто Мейерхоффа над фосфокреатином, только что открытом соединении.

Работа в Германии и Англии

Отто Мейерхоф работал в Институте Кайзера Вильгельма (Kaiser Wilhelm Institute, K.W.I.), основанном в 1910 году в Далеме, фешенебельном пригороде Берлина. Промышленниками и банкирами, понимающими, что благосостояние Германии основывается на быстром развитии фундаментальных наук, были обеспечены большие средства. Две значительных фигуры биохимии — Карл Нойберг, директор Института, и Отто Варбург — работали в K.W.I. Мейерхофа интересовала проблема: как потенциальная энергия пищи становится доступной клетке? Он выбрал мышцу как экспериментальную модель, чтобы попытаться найти связь между химическими превращениями и производством тепла и механической работой. Северо Очоа обратился с просьбой к Мейерхофу, чтобы тот позволил ему посвятить в его лаборатории некоторое время изучению как сокращения мышц, так и Германии в целом. К его удовольствию, он был принят там и прибыл в лабораторию осенью 1929. Северо Очоа не знал немецкого, однако Мейерхоф говорил по-английски, и спустя два месяца Северо Очоа выучил немецкий в той степени, которая была достаточна для дальнейшего общения. В числе других аспирантов в K.W.I. работали также Фриц Липман и Дэвид Нахмансон. Одной из замечательных особенностей K.W.I. являлось стремление устранить барьер между физикой, химией и биологией. K.W.I. дал огромный толчок молодым биохимикам, таким, как Северо Очоа и Фриц Липман. Северо Очоа изучал, как сокращение мышц может использовать иную энергию, помимо той, что поступает от распада углеводов, и влияет ли распад фосфокреатинина на сокращения. Ответ пришёл позже (после открытия ATФ), когда Ломан обнаружил, что фосфокреатин регенерирует ATФ путём переноса PO4 к AДФ. В конце 1929 года Мейерхоф перешёл из Далема в Гейдельберг, где Общество Кайзера Вильгельма построило красивое новое здание, включающее четыре исследовательских института (физический, химический, физиологический и экспериментальной медицины). Мейерхоф был назначен директором Физиологического Института, и Северо Очоа переехал с ним в Гейдельберг. Он вернулся в Мадрид в 1930, защитив диссертацию о роли надпочечников в сокращении мышц, и в 1931 женился на Кáрмен Кобиáн Гарси́я. Вскоре он снова выехал заграницу (уже с женой) в лабораторию Генри Дэйла (Национальный институт медицинских исследований в Лондоне), где работал над своим первым ферментом, глиоксилазой, поддерживая дружеские отношения с Мадридским университетом. Очоа оставался в Лондоне два года и вернулся от своих исследований глиоксилазы к роли надпочечников в сокращении мышц.

Конец 1930-х. Переезд в США

В 1935 году Очоа был выдвинут на место директора отдела физиологии в новом институте в Мадриде. Но через несколько месяцев началась Гражданская война в Испании, и он решил покинуть Испанию и вернуться к Мейерхофу. Когда Очоа приехал в Германию, в 1936 году, страна была на пике нацизма, и позиция Мейерхофа была шаткой. Его лаборатория, однако, работала продуктивно, но в ней произошли серьёзные изменения: из лаборатории физиологии она превратилась в лабораторию биохимии. Гликолиз и ферментация в мышцах, выделение дрожжей, частные реакции, катализируемые очищенными ферментами, были главными предметами исследования. Этот период, однако, продлился недолго, пока Мейерхоф в августе 1939 не переехал в Париж, присоединившись к Институту биологии и физической химии. Перед отъездом Мейерхоф устроил Очоа в лабораторию биологии моря в Плимуте на шесть месяцев. Наконец, Очоа работал с Рудольфом Питерсом в Оксфордском университете. Работа с Питерсом над ролью витамина B1 (тиамина) и кокарбоксилазы (пирофосфорного сложного эфира тиамина) в процессе окисления пирувата была очень продуктивна. Они установили, что кокарбоксилаза и связанный тиамин являются коферментами в данном процессе, происходящем в голубином мозге. Они также показали необходимость в адениновых нуклеотидах, наводящую на мысль о плотном сосуществовании окисления и фосфорилирования, что увеличило интерес Очоа к окислительному фосфорилированию. Но оксфордский период продлился недолго из-за Второй мировой Войны. Лаборатория была использована для работы на нужды войны, и Очоа как иностранец был уволен. Он решает отправиться в Соединённые Штаты и пишет Карлу и Герти Кори (Медицинский факультет Вашингтонского университета в Сент-Луисе); его туда принимают. Кори находит некоторую поддержку, и в августе 1940-го года Кармен и Северо Очоа отплывают в США. Лаборатория Карла и Герти Кори была потрясающим местом: в центре внимания там находились ферменты, особенно гликогенфосфорилаза. Очоа многое узнал, несмотря на то, что его собственная работа над ферментативным механизмом конверсии фруктозы в глюкозу в экстракте печени стала, скорее, разочарованием. Однако он понимал важность техники выделения и характеризации ферментов и овладел ею. В 1942 году он занял должность научного сотрудника на Медицинском факультете Нью-Йоркского Университета (N.Y.U.).

Промежуточный метаболизм

Два года Очоа работал на Медицинском факультете Нью-Йоркского Университета, после чего перешёл на факультет биохимии в старое здание через дорогу, где занял должность помощника профессора биохимии. Два года спустя он стал фармакологом. Факультет Фармакологии также базировался в старом здании и имел новые лаборатории, так что Северо Очоа приобрёл больше пространства и расширил свою деятельность, принимая на работу студентов и работников со степенью. Его первое исследование в Нью-Йоркском Университетe было связано с окислительным фосфорилированием. Ранее, в Оксфорде, Северо Очоа показал, что окисление сопровождает фосфорилирование AMP в ATP, следую за переносом фосфора от ATP к сахару. Обязательное сосуществование фосфорилирования и окисления пирувата, также доказанное Белитцером в СССР и Калкаром в Дании, является значительным открытием. Используя сердечный гомогенат, он определил атомное соотношение эстерифицированного фосфора к затраченному кислороду (отношение P/O). Сравнение фосфорилирования, причиной которого является окисление пировиноградной кислоты с тем, причиной которого является дисмутация пировиноградной кислоты и фосфоглицериновой кислоты в сердечном экстракте дала P/O = 3 для первой реакции. Ранее оно равнялось 2; заниженным значение P/O было вследствие потерь, вызванных гидрозизом ATP ATP-азой. Значение 3 было в дальнейшем подтверждено А. Ленингером с использованием митохондрий. После завершения этой работы, Северо Очоа счёл, что механизм окислительного фосфорилирования, не может быть понят без дополнительных знаний о ферментативных реакциях, протекающих при окислении, особенно о тех, которые сопутствуют фосфорилированию. Как было известно благодаря Кребсу, цикл трикарбоновых кислот является главным окисления пищи в клетке, а Килин и Варбург в своей работе показали, что в этот процесс вовлечены пиридиновые нуклеотиды, флавопротеины и цитохромы. Очоа выбрал для изучения изолимонную дегидрогеназу.

Было известно, что изоцитрат образуется из цитрата с помощью цис-аконитата, но реакция, ведущая к α-кетоглютарату, не была доказана, только предсказана, и Очоа решил приготовить предполагаемый интермедиат «оксалосукциновую кислоту», чего он и достиг после нескольких неудачных попыток. Начав с оксалосукциновой кислоты, он наблюдал образование α-кетоглютарата и сделал заключение о том, что оксалосукциновая кислота действительно является интермедиатом данной реакции. Тем временем, биохимики были поражены явлением фиксации CO2, имеющей место в гетеротрофной бактерии, продемонстрированным Вудом и Веркманом. Очоа пришло на ум, что реакция изолимонной дегидрогеназы обратима и обуславливает механизм процесса фиксации CO2 в клетках животных. Лаборатория Северо Очоа не была оснащена приборами, использующими изотопы; он решил, что может изучить реакцию, которая должна привести к окислению NADPH спектрофотометрическим путём, если изоцитрат образуется путём фиксации CO2 на α-кетоглютарате. Однако, как он пишет в «Ежегодном обозрении» (Annual Reviews), он не верил, что это сработает и оттягивал эксперимент до тех пор, пока не был ободрён Эвраимом Ракером. Последний работал на факультете микробиологии этажом ниже, и между ними было много дискуссий. Когда, наконец, Очоа провёл эксперимент и увидел, как стрелка спектрофотометра пришла в движение, показывая окисление NADPH, он был настолько обезумел от счастья, что выбежал и закричал: «идите и посмотрите, как двигается стрелка спектрофотометра!». Но, учитывая, что было уже 9 вечера, вокруг никого не оказалось. Спектрофотометр, на котором был произведён эксперимент, был передан в дар Американскому Философскому Обществу и должен был быть возвращённым через год, но успех экспериментов и необходимость в спектрометре для дальнейшей работы заставила Общество разрешить Очоа сохранить прибор у себя. После этого он становится виртуозом спектрофотометрического исследования окислительных ферментов; часто исследуемая реакция могла соединяться с тремя или четырьмя другими ферментативными реакцями до тех пор, пока цепь не завершится, и NAD- или NADP-зависимые реакции, в которых окислялись или восстанавливались пиридиновые нуклеотиды, могли обеспечить основу для непрерывного спектрометрического исследования активности ферментов. Долгое время этот спектрофотометр был единственным на всём факультете — успешные американские лаборатории не были столь обеспечены, как это иногда казалось.

В это время у Северо Очоа был его первый дипломник, Алан Мелер, а также два аспиранта: Сантьяго Грисоли́а и Артур Корнберг. Как-то раз, Алан, наблюдая за образованием пирувата из малата, заметил быстрое окисление малата при добавлении NADP к экстракту голубиной печени. Это привело к открытию «яблочного» фермента — малатдегидрогеназы. Фермент катализирует обратимую реакцию:

малат + NADP ↔ пируват + CO2 + NADPH + H.

«Яблочный» фермент также катализирует образование пирувата из оксалоацетата, протекающее с выделением CO2 и восстановлением малата NADPH. Это работает в окислении жирных кислот, обусловленным коэнзимом А и NADPH. Они заключили, что это — один фермент с двумя активными центрами. Это напомнило им о реакции изолимонной дегидрогеназы и привело к заключению, что изолимонная дегидрогеназа, которая, как говорилось ранее, катализирует две реакции, также имеет два активных центра: один для изоцитрата, другой для окисления оксалосукциновой кислоты, и, что это не смесь двух ферментов — изолимонной дегидрогеназы и оксалосукциновой дегидрогеназы — как считалось ранее.

«Яблочный» фермент был использован Вольфом Вишняком и Очоа для реакции восстановительного карбоксилирования пирувата в малат в присутствии гран шпината и NADPH. Это была первая демонстрация фотохимического восстановления пиридиновых нуклеотидов хлоропластовыми препаратами. В 1948 году Джо Штерн, бывший дипломник Ганса Кребса, в ранге доктора наук переходит в лабораторию Северо Очоа. Очоа решает, что настал момент для работы над самым интересным ферментом цикла Кребса, над тем, который образует цитрат из оксалоацетата и активного ацетата. Он был известен, как «конденсирующийся» фермент. Экстракт тканей животных был, однако, неактивен в цитратном синтезе, но они не унывали и верили, что такое происходит из-за нерастворимости фермента. Они сменили бактерию, надеясь, что фермент растворится. Использовать организмы, наиболее пригодные для решения проблемы было характерной чертой Северо Очоа. Наконец, совместив экстракты кишечной палочки и свиного сердца они добиваются хорошего синтеза цитрата из ацетилфосфата и оксалоацетата в присутствии каталитических количеств коэнзима А. Как было установлено в дальнейшем Эрлом Стадтманом, экстракт кишечной палочки «оберегает» фермент трансацетилазу. Этот фермент катализирует перенос ацетильной группы от ацетилфосфата к коэнзиму А, образуя ацетил CoA + PO4. Экстракт свиного сердца предохраняет конденсирующийся фермент. Они очистили конденсирующийся фермент до гомогенного состояния и Очоа, прибавляя несколько капель сульфата аммония, кристаллизовал его. Он был очень горд и сфотографировал кристаллы. Позже, в совместном с Феодором Линеном исследовании, он показал, что конденсирующийся фермент катализирует обратимую реакцию перехода ацетил CoA и оксалоацетата в CoA + цитрат. Очоа был, действительно, очень зайнтересован в первых стадиях окисления пирувата. В то же время, Ирвин Гонсалус проводит некоторое время, работая по гранту, и, совместно с Сеймуром Коркесом и Элис дель Кампилльо, изучает окисление пирувата в кишечной палочке. Осознавая важность ацетила CoA как интермедиата в метаболизме, лаборатория Очоа занялась исследованием важного вопроса о метаболизме жирных кислот. CoA-трансфераза была открыта Джо Штерном и Минором Куном. Джо Штерн также идентифицировал фермент кротоназу, которую кристаллизовала Элис дель Компильо. Кротоназа катализирует дегидратацию β-гидроксибутирил CoA с образованием кротонила CoA. Кротонил CoA в дальнейшем превращается в бутирил CoA. Этот фермент тесно связан с соединением, получающимся окислением нечётных жирных кислот и некоторых аминокислот.

Было также несколько сообщений о том, что окисление пропионата включает в себя фиксацию CO2 и ведёт к образованию сукцината. Северо Очоа просит Мартина Флавина, присоединившегося к группе, исследовать этот процесс. Флавин, используя экстракт свиного сердца, обнаружил, что данный экстракт переводит пропионат в дикарбоновую кислоту, но кислота эта не сукциновая, а метилмалонат. Работа М. Флавина, Й. Казиро, Э. Леоне, П. Лэнгиэла, Р. Мацундера и других показывает, что пропионат сперва переходит в пропионил CoA карбоксилазу — фермент, содержащий биотин; затем метилмалонил CoA изомеризуется до A и B-форм. В-форма даёт сукцинил CoA из метилмалонилмутазы; мутаза — фермент В12. Пропионил CoA карбоксилаза, выкристаллизованная Казиро, карбоксилируется и переносит карбоксильную группу пропионилу CoA.

Интересный фермент цикла трикарбоновых кислот, открытый Кауфманом в шпинате, катализирует синтез ATF из ADF, Pi и сукцинила CoA. Сукцинил CoA был затем деацетилирован в сукцинат и CoA. Фермент был обозначен как фосфорилирующий фермент или P-фермент, а затем сукциниктиокеназа. P-фермент участвует в субстраном фосфорилировании, следующем за декарбоксилированем кетоглютарата в цикле Кребса. Этот фермент убедил Очоа вернуться к изучению окислительного фосфорилирования.

Полинуклеотидфосфорилаза

В 1955 году он вместе с аспиранткой Марианной Грюнберг-Манаго (уроженкой России, впоследствии известным биохимиком, работавшей во Франции) выделил из микроорганизма Azotobacter vinelandi новый фермент, который катализировал синтез in vitro сходной с РНК молекулы, состоящей из 4, 3, 2 и даже одного азотистого основания. Ферменту было дано название «полинуклеотидфосфорилаза». Тщательные эксперименты показали, что синтетический полирибонуклеотид напоминает собой натуральную РНК по размеру. Его молекулярная масса варьировала от 30000 до 1-2 х 106 Да. Были сходны и константы седиментации. Для проведения надежной реакции синтеза РНК требовался высокоочищенный фермент, для чего использовали хроматографию. Кроме того, для инициации синтеза необходимо было добавление в раствор небольшого количества олигомера — тогда происходит наращивание полимерной цепочки. При обработке синтезированного РНК-подобного полимера панкреатической рибонуклеазой получается смесь олигонуклеотидов такая же, как и при расщеплении натуральной РНК в сходных условиях. В опытах с гидролизом синтезированного полимера с помощью фосфодиэстеразы, выделенной из змеиного яда и ткани селезенки, было показано, что полученная экспериментально РНК представляет собой линейную цепочку, нуклеозидные единицы которой связаны 3,5’-фосфодиэфирными мостиками. Через два года Артур Корнберг выделил из кишечной палочки фермент ДНК-полимеразу и с его помощью осуществил синтез ДНК. В 1959 г. обоим ученым была вручена Нобелевская премия.

Генетический код

После открытия полинуклеотидфосфорилазы, в лаборатории Северо Очоа занимались, главным образом, двумя вещами: окислением пропионата, изучавшееся докторами, пришедшими после ухода Мартина Флавина, и, собственно, самой полинуклеотидфосфорилазой. Очоа работал с новым учёным из Японии — Санаи Ми — над реакцией синтеза, надеясь, что с дальнейшим очищением фермента выяснятся праймер или матричные ограничения. Фактически, это был единственный случай, когда протеолизирующийся фермент нуждался в праймере для синтеза полимера. Несмотря на то, что в дальнейшем эти исследования не оказались полезными в определении роли фермента in vivo, они принесли чрезвычайно большую пользу в синтезе многих полимеров. Таким образом, лаборатория Очоа была готова к экспериментам in vitro над генетическим кодом.

Общее представление об мРНК было сформулировано в 1960-е, и в 1961 году Ниренберг и Маттаи, на Международном Конгрессе по Биохимии в Москве, сообщили, что экстракт кишечной палочки переносит полиуридилат (poly U) в полифенилаланин. Это была самая будоражащая новость на конгрессе, после которой стало ясно, что открывается большое поле для экспериментов в изучении генетического кода. Между лабораторями Очоа и Ниренберга в следующие месяцы началась гонка по изучению эффекта, оказывающегося различными сополимерами на соединение аминокислот. Вычисляя статистическое построение триплетов в гетерополимерах, было возможно определиль их соотношение для большинства аминокислот. В работу были вовлечены Питер Ленгиэл, Джо Спейер, Венди Стэнли и Альберт Вабха, но Очоа лично проводил этот проект, и технические ресурсы факультета были полностью брошены на синтез как можно большего числа соединений, в которых нуждалась работа по декодированию.

Таким образом, чтобы идентифицировать триплеты, кодирующие каждую из 20 аминокислот, не потребовалось много времени, как и на то, чтобы показать, что код был обращённым во многих случаях, некоторые триплеты кодируют одинаковые аминокислоты. Последовательность триплетов, определяющаяся аминокислоты, была определена Филлипом Ледером и Маршаллом Ниренбергом после открытия того факта, что последовательности триплетов специфических оснований способствовали связыванию особых аминоацил-тРНК с рибосомой. Об этом было объявлено на Международном Конгрессе по Биохимии в Нью-Йорке в 1964 году. Химическим выделением соответствующей мРНК код для аминокислот красиво подтвердил Гобин Хорана, используя синтез олигоксирибонуклеотидов и транскрипцию с использованием РНК-полимеразы. Концевые триплеты были найдены в ходе оригинальных генетических экспериментов Сидни Бреннера в Кэмбридже и Гарена в Йеле. Маркер из Кэмбриджа открыл, что AUG -кодон, инициирующий цепь. Используя полинуклеотиды, начиная с AUG или дргого кодона, приготовленные с помощью полинуклеотидфосфорилазы, лаборатория Северо Очоа определила, что направление чтения — от 5’ к 3’. Он также in vitro определил, что UAA — один из концевых кодонов.

Инициирующие гены синтеза белка

Сразу три группы — Маргарита Салас и Стэнли у Очоа, Айзенштадт и Браверманн и Ревель с Гросом обнаружили, что природная мРНК, как MS2 и QB бактериофагов переносится неочищенными рибосомами кишечной палочки, а рибосомами, промытыми с 0,5 или 1М сульфатом аммония, не переносится. Однако отмытые рибосомы легко переносят polyA или polyU, но не полимеры, начинающиеся с AUG, которые ведут себя как природные мРНК. Было открыто, что сульфат аммония вымывает содержащийся там белковый ген, названный «геном инициации», нужный для переноса природной мРНК или полинуклеотидов, начинающихся с AUG. Первые два гена, а позднее и третий, были выделены и теперь называются IF1, IF2 и IF3. В то же время Кларком и Маркером было показано, что полипептидные цепи бактерий начинаются со специфического метил-тРНКfMet, который эстерифицирует метионин, который, в свою очередь, вырабатывается и обнаруживается в полипептидной цепи в концевой аминной позиции. Метил-тРНКfMet кодируется AUG, и пролонгатор метил-тРНКfMet не может быть выработан специфической формилазой. По поводу понимания роли IF1 и IF3 и последовательности событий, ведущих к инициации образования комплекса в кишечной палочке, велись споры и дебаты, даже в группе Очоа. Теперь это ясно благодаря исследованиям многих учёных.

В начале 1970-го Очоа переключается на изучение инициации трансляции в эукариотах. Ричард Свит в 1968 году первым обнаружил гены инициации в эукариотах. Аналоги IF2 были затем выделены в нескольких лабораториях (Даниэль Левин, Тэо Стаэлин, Наба Гупта). eIF2, как теперь его называют, состоит из цепи из трёх полипептидов, и его функции — образовывать трёхкомпонентный комплекс из GTP и инициатора тРНК метил-тРНК, в котором не вырабатывается метионин. Но эта тРНК, однако, отдельна от пролонгатора метил-тРНК. В присутствии 40S-субъединиц рибосом тройной комплекс даёт начало 40S-инициирующему комплексу. В одно время с некоторыми другими группами (Лондон, Вурма), Очоа и де Харо выделили белковый ген, который они назвали ESP; у этого белка было множество названий, зависящих от группы, которая его открыла, теперь же он называется EiF2B. Его способ действия был объяснён гораздо позже. Он катализирует реакцию обмена между GTP и GDP, выделяя GDP и заменяя его на GTP. eIF2B был выделен в течение работ по изучению роли гема в глобиновом синтезе ретикулоцитлизатом. Гем препятствует фосфорилированию небольших субъединиц eIF2α специфической киназой. Когда eIF2α фосфорилирован, он устойчиво связывается в тройной комплекс и предотвращает выделение eIF2B из катализируемой реакции обмена. Механизм в том, что eIF2B больше, чем eIF2, поэтому, чтобы предотвратить действие eIF2B, изолируя его, достаточно только частичного фосфорилирования eIF2.

Репликация РНК вируса

Северо Очоа был заинтересован в ферменте, ответственном за синтез РНК в вирусном геноме РНК, и, когда в 1961 году к нему на факультет пришёл Чарльз Вайсман, он предложил ему заняться репликацией РНК. Сначала, вместе с Джо Краковым, Вайссманн начал изучать репликацию РНК вируса табачной мозаики в листьях шпината, но вскоре переключился на кишечные палочки с заражёнными f2- или MS2-РНК. Очоа всегда интересовался работой, но сам в ней участия не принимал. К Вайсману в разное время присоединялись многие учёные, такие, как Мартин Биллетер, Рой Бёрдон и Питер Борст. Между группами Вайсмана, Шпигельмана и Августа проходило соревнование. Объяснение механизма синтеза вирусной РНК было сложной задачей, так как фермент не был растворимым. В конечном счёте, выбор вируса Qβ оказался наилучшим. Qβ-РНК-полимеразу очистили до гомогенного состояния и доказали специфические ограничения для матрицы Qβ-РНК. В 1968 году все три группы встретились и пришли к общему заключению по механизму репликации РНК. На первой стадии на плюс-цепи матрицы образуется минус-цепь, промежуточное вещество имеет открытую структуру. Матрица и продукт не образуют двойную спираль, но держатся вместе при репликации. Структура разрушается внутри двуцепочечной структуры только при извлечении белков. На второй стадии репликации минус-цепь используется в качестве матрицы для синтеза плюс-цепи. Этот комплекс аналогичен первому, только матрица по всей длине — минус-цепь.

Последние годы

Летом 1974 года 69-летний Очоа ушёл на отдых с деканского кресла Биохимического Факультета. У него было предложение присоединиться к Институту молекулярной биологии Роше в Натли. Он принял его и до 1985 года продолжил свою работу над обменным геном GTP/GDP в эукариотах и над ролью фосфорилирования в процессе иницирования в эукариотах с Дж. Сикерка. В 1985 году они с Кармен вернулись в Испанию, где он продолжил работать почётным директором Центра молекулярной биологии при Мадридском университете. Центр был основан под его управлением и сейчас является одним из ведущих центров молекулярной биологии. Смерть Кармен в 1986 году опустошила его, и он так и не оправился от этого потрясения, потеряв смысл жизни. Он умер через семь лет после этого, в ноябре 1993 года в Мадриде. Похоронили его в Луарке, городке, где он родился.

Заключение

Жизнь Северо Очоа поучительна, и может рассматриваться, как резюме всей истории современной биохимии. Он любил говорить о своей работе в группе, никаких секретов об этом у него не было. Как только он стал биохимиком, он тянулся к обучению и для этого был во многих лабораториях. Как он сам говорил про себя, он не беспокоился о постоянном месте и всё время удивлялся. Первая должность со штатом служащих пришла к нему только в возрасте 39-40 лет. Биохимия была его хобби, однако Кармен пыталась установить в его жизни баланс между работой и досугом. Кармен, также, вероятна ответственна за то, что он, любящий музыку, редко пропускал концерты. Он также любил художественные выставки, театр и хорошие рестораны. У Очоа всегда были аристократические манеры и поведение европейского джентльмена, он редко был напряжён, но всегда был непоколебим в конфликтах, возникающих при интерпретации результатов, написании документов и расстановке приоритетов авторов. Как всякий патриарх, он очень огорчался, когда его лучшие студенты и сотрудники вылетали из-под его крыла в независимую жизнь. Несмотря на то, что он стал гражданином США и наслаждался жизнью в этой стране, он сохранил особую любовь к Испании, и практически всегда у него в группе работал испанец. Любовь эта была взаимна: хоть он и жил заграницей, он, бесспорно, был одним из известнейших людей в своей стране. В большинстве испанских городов есть улица, носящая его имя, его портрет можно увидеть в ресторане в Мадриде, куда он любил ходить, в Валенсии есть его музей, созданный его коллегой Сантьяго Гризолиа, а также его изображение стоит в музее восковых фигур в Барселоне. Он придал импульс карьерам многих своих студентов, начиная с Артура Корнберга и заканчивая Чарльзом Вайсманом, многие из них стали знаменитыми учёными.

Северо Очоа получил множество наград. Он был членом Американской национальной академии наук, Американской академии наук и искусств, иностранным членом Лондонского королевского общества и иностранным членом Академии наук СССР. У него было 36 почётных докторских степеней и более ста медалей и наград. Он также был президентом Международного союза биохимиков с 1961 по 1967 год и в 1959 году получил Нобелевскую премию.

Владелец страницы: нет
Поделиться