Нобелови лауреати – 1953 година

Ханс Адолф Кребс (Hans Adolf Krebs)

25 август 1900 г. – 22 ноември 1981 г.

Нобелова награда за физиология или медицина, 1953 г. (заедно с Фриц Липман)

(За откриването на цитратния цикъл.)

Германско-английският биохимик Ханс Адолф Кребс е роден в Хилдесхайм (Германия), в семейството на оториноларинголога Георг Кребс и Алма (Давидсон) Кребс. Начално образование получава в гимназията в Хилдесхайм. През 1918 г. завършва гимназията. През последните месеци от Първата световна война служи в свързочен полк на пруската армия. След това учи медицина в Гьотингенския, Фрайбургския, Мюнхенския и Берлинския университет и през 1925 г. получава медицинска диплома в Хамбургския университет. По-нататък в продължение на една година учи химия в Института по патология към Берлинския университет, а след това започва работа като асистент-лаборант на Ото Варбург в Института по биология „Кайзер Вилхилм“ в Берлин.

Варбург разработва експериментален метод за изследване на клетъчното дишане – употребата на кислород и отделянето на въглероден двуокис в процеса на метаболизма на въглехидратите, мазнините и протеините. Вместо да изучава дишането на интактни животни или да изследва цели органи, Варбург започва да използва тънки профили на свежи тъкани, поставени в херметичен съд с датчик за налягане. Когато в процеса на биохимичните реакции тъканите поглъщат кислород, налягането в съда се понижава и това служи за обективен показател, че е налична дихателна активност.

През 1930 г. Кребс се заема отново с клинична медицина и започва да работи като асистент в градската болница в Алтона (Хамбург) и като приват-доцент (външен преподавател) в медицинската клиника на Фрайбургския университет. По това време той продължава своите биохимични изследвания. Използвайки експериментална система, сходна с установката на Варбург, той описва цикъла на образуване на карбамид – процес, при който от организма се отделят крайни продукти на азотистия обмен. Той открива, че аминокиселината орнитин, добавена към срезки от черен дроб, играе ролята на катализатор на цикъла, иначе казано – ускорява синтеза на карбамид, но самата тя не се изразходва. Оказва се, че орнитинът се превръща в сходната аминокиселина цитрулин, която на свой ред се превръща в аминокиселината аргинин. Аргининът се дели на карбамид и орнитин и целият цикъл се повтаря отново. Разработката на концепцията за цикличните процеси в биохимията донасят на Кребс световна известност.

Когато през 1933 г. на власт в Германия идва Хитлер, Кребс, евреин по националност, губи работата си във Фрайбургския университет. Но изследователското дружество „Рокфелер“ му дава възможност да учи биохимия под ръководството на Фредерик Г. Фопкинс в Института по биохимия към Кеймбриджския университет във Великобритания. През 1933 г. Кребс пристига в Кеймбридж, като не взема със себе си „почти нищо, освен въздишка на облекчение, няколко книги и 16 опаковани съда на Варбург“. Той започва да работи като демонстратор-биохимик и скоро получава степента магистър. През 1935 г. е назначен за преподавател по фармакология в Шефилдския университет. През следващата година Хайм Вайцман, учен и деец на ционисткото движение, кани Кребс да работи в Института по биохимия към Еврейския университет, който е създаден по това време в Реховот (Палестина). Но, макар че Кребс се увлича от идеята да живее като първооткривател, особено в кибуците (колективните стопанства), възможностите за изследване в Еврейския университет са доста ограничени и, освен това, отново избухва арабско-израелският конфликт. Затова той решава да остане в Англия, където е назначен за преподавател с почасово заплащане в катедрата по биохимия на Шефилдския университет.

През 1937 г., като проучва междинните стадии на обмяната на въглехидратите, Кребс прави второто си важно откритие в биохимията. Той описва цикъла на лимонената киселина, или цикъл на трикарбоновине киселини, който днес се нарича цикъл на Кребс. Този цикъл е общ краен път на разпадането на въглехидратите, протеините и мазнините до въглероден двуокис и вода и е главен източник на енергия за повечето от живите организми. В по-ранните си изследвания на Алберт Сент-Дьорди, Франц Кнооп, Карл Мартиус и други доказват, че в присъствието на кислород лимонената киселина (шестатомна трикарбонова киселина) се превръща при реакции в оксалацетат (четириатомна трикарбонова киселина) и въглероден двуокис.

Представата за цикъла на Кребс позволява да се разбере по какъв начин от хранителните вещества в организма се изработва енергия. Кребс изучава последователността на превръщането в организмите на хранителните вещества в енергия, за да определи по какъв начин въглехидратите преминават в други съединения. Като анализира повече от 20 органични киселини, близки до въглехидратите, Кребс се убеждава, че млечната и пирогроздената киселина са способни сами да претърпяват определена последователност от преобразувания. В крайна сметка той започва да използва за опитите си пирогроздена киселина.

Кребс доказва по експериментален път, че при окисляването си пирогроздената киселина образува междинно съединение – ацетилкоензим А. (Къензимът, или коферментът, е съставна част на фермента, необходима за каталитичната му активност.) Освен това той открива, че при това окисляване се отделя въглероден двуокис и се образуват други киселини; целият този процес продължава до включването на следващата молекула коензим А. Кребс установява, че основните принципи на неговия цикъл са валидни и за други хранителни вещества, по-специално за мастните киселини.

Откриването на цикличния принцип на междинните обменни реакции става жалон в развитието на биохимията, тъй като дава ключ за разбирането на пътищата на метаболизма. Освен това то стимулира други експериментални дейности и разширява представата за последователността на клетъчните реакции.

През 1933 г. Кребс получава британско гражданство. По време на Втората световна война ръководи изследванията на Британския медицински изследователски съвет по храненето, сред които и изследвания, засягащи необходимостта от витамин А и С. През 1945 г. е назначен за професор, ръководещ катедрата по биохимия, и за директор на Медицинския изследователски съвет по клетъчен метаболизъм в Шефилдския университет.

Една година след получаването на Нобеловата награда Кребс е назначен на длъжността професор по биохимия в Нъфилдския отдел по клинична медицина към Оксфордския университет, където се премества Медицинският изследователски съвет по клетъчен метаболизъм. След три години заедно със своя бивш ученик Ханс Корнберг открива разновидност на цикъла на лимонената киселина – цикъла на глиоксиловата киселина, при който две молекули коензим А се превръщат в сукцинова киселина. Този цикъл има по-важно значение за обменните процеси в растителните и микробните, а не толкова в животинските клетки. Кребс и Корнберг работят заедно над книгата „Обзор на енергийното превръщане в живата материя“ („Energy Transformation in Living Matter: A Survey“, 1957 г.), в която се разглеждат цикълът на лимонената киселина и функциите ѝ в живите организми.

След като се пенсионира и напуска през 1967 г. Оксфордския университет, Кребс е назначен за професор-консултант по биохимия в Лондонското кралско свободно болнично медицинско училище. Той продължава изследванията си за регулиране на скоростта на обменните реакции, за „вродените нарушения на метаболизма“ и за запазването на черния дроб за присаждане в Нафилдския отдел по клинична медицина към Оксфордския университет. Кребс се отнася критично към „скъпите и непродуктивни“ университетски изследвания и правителствената политика. Веднъж той сравнява опитите да се обяснят химическите процеси, протичащи в живите клетки, с търсене на липсващи части от пъзел.

През 1938 г. Кребс се жени за Маргарет Сесили Фийлдхаус. Семейството има двама сина и дъщеря. На 22 ноември 1981 г. Кребс умира в Оксфорд.

Кребс е удостоен с много награди, включително с наградата >Лакстър на Американската асоциация по здравеопазването (1953 г.), с Кралския медал (1954 г.) и с медала Копли на Кралското научно дружество, а също така със златния медал на Кралското медицинско дружество (1965 г.). През 1958 г. Кребс получава от кралица Елизабет II дворянска титла. Той е чуждестранен член на Американската академията на науките и изкуствата и на американската Национална академия на науките. Освен това е сътрудник на Американската колегия на лекарите и е член на Вайцмановия институт (Израел).

Превод от руски:Павел Б. Николов