Abraham, Edward Penley

Edward Penley Abraham
Sir Edward Penley Abraham
Data nașterii 10 iunie 1913( 10.06.1913 )
Locul nașterii Southampton, Hampshire
Data mortii 9 mai 1999 (85 de ani)( 09-05-1999 )
Un loc al morții
Țară  Marea Britanie
Sfera științifică biochimie
Loc de munca
Alma Mater Colegiul Queens (Oxford)
Elevi John Ernest Walker
Premii și premii Comandant al Ordinului Imperiului Britanic Knight Bachelor ribbon.svg
Autograf
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Sir Edward Penley Abraham ( ing.  Edward Penley Abraham ; 10 iunie 1913, Southampton , Hampshire  - 9 mai 1999) este un biochimist britanic care a participat la determinarea structurii penicilinei .

MBE, Fellow of the Royal Society of London (1958) [1] [2] .

Biografie

Viața timpurie

Edward Abraham s-a născut pe 10 iunie 1913 în Southampton , Hampshire. Părinții săi au fost Albert Penley Abraham, care lucra ca ofițer de vamă și accize, și Maria Agnes Abraham (n. Harney), care s-a născut în Irlanda într-o familie de tâmplar.

În 1924, Abraham a intrat la Școala King Edward VI din Southampton cu o bursă, dând dovadă de abilități remarcabile atât în ​​sport, cât și în știință.

În 1932, Abraham, ca bursă din orașul Southampton, a fost invitat la King's College din Oxford (care i-a oferit o bursă în timp ce Abraham era încă la școală). Primul său mentor a fost Frederick Chataway. La scurt timp după aceea, însă, Abraham a început să lucreze sub conducerea lui Wilson Baker, despre care Abraham recunoaște că a fost una dintre primele sale influențe științifice. Poate că Baker, fiind fondatorul Oxfam , i-a insuflat și înclinația către caritate.

Lucrări științifice timpurii

În 1936, Abraham a absolvit facultatea cu onoare, în 1936-1938 a început activități de cercetare la Oxford în laboratorul lui Dyson Perrins sub conducerea lui Robert Robinson , unde scria o teză de doctorat despre chimia peptidelor și proteinelor. În acel moment, Robinson a devenit interesat de lucrările privind ipoteza ciclonului (primul model structural pentru formarea proteinelor) și l-a invitat pe Abraham să efectueze cercetări pe această temă. În acest moment, Abraham a decis ferm să se apuce de biochimie și nu și-a schimbat decizia. În timp ce lucra la disertația sa, el a reușit să cristalizeze lizozima din albușul de ou pentru prima dată [3] . Abraham a fost, de asemenea, pionier în utilizarea protecției ftalilamino pentru sinteza peptidelor, deși munca sa pe această temă nu a fost niciodată publicată.

În 1938-1939. Înainte de a se întoarce în Anglia, Abraham a lucrat în laboratorul lui Hans von Euler-Helpin din Stockholm, unde a condus experimente FAD.

Timp de război

Când a început războiul, Avraam nu s-a putut întoarce în patria sa din cauza unei infecții grave care i-a lovit picioarele. La sfârșitul anului 1939, a plecat totuși în Anglia, unde plănuia să continue lucrările la teza sa de doctorat, dar până atunci teoria ciclolului fusese respinsă, iar Robinson a insistat ca Abraham să oprească cercetările în domeniul chimiei proteinelor. Abraham a continuat să lucreze sub doctoratul recent terminat Howard Walter Florey , care l-a descurajat de la serviciul militar, pe care Abraham era pe cale să-l înceapă în acel moment. În schimb, a decis să lucreze cu Ernst Boris Cheyne asupra fenomenului șocului traumatic [4] .În 1940, s-a alăturat grupului de cercetare al lui Flory de la Lincoln College , Oxford, unde a lucrat până la pensionare, în 1980.

Ultimii ani de viață

Deși Abraham și-a părăsit postul de la Universitatea Oxford în 1980, a continuat să fie implicat în Școala William Dunes și a frecventat conferințe internaționale timp de cel puțin încă 10 ani.

La pensionare, Abraham a urmat în mod repetat școala King Edward VI. Când, în 1977, consiliul școlii s-a confruntat cu o alegere între independență și conformitate cu un sistem guvernamental care condamna admiterea bazată pe merit, Abraham a făcut tot ce a putut pentru a menține școala independentă financiar. Cu fondurile donate de acesta s-au înființat noi laboratoare și s-au organizat burse la chimie și biologie.

Din 1990, Abraham s-a pensionat complet. În 1993, a suferit o criză severă de sindrom Guillain-Barré . Ultima sa lucrare stiintifica a fost publicata in 1996 [5] , iar ultima sa calatorie in strainatate a fost in 1997. Abraham a murit la Spitalul St. Luke din Headington pe 9 mai 1999. În testamentul său, întocmit în 1980, el a lăsat cea mai mare parte a averii sale de 10 milioane de lire sterline către Abraham Trust și altor organizații de caritate. De asemenea, a lăsat 1 milion de lire sterline Lincoln College, King Edward VI School și Royal Society of London .

Activități de cercetare

Determinarea structurii penicilinei

În 1939, Abraham sa alăturat cercetării lui Flory și Chain asupra medicamentelor antibacteriene . Unul dintre obiectele studiate a fost penicilina . În acea etapă a studiului, era un amestec complex de substanțe care conținea o componentă puternică cu activitate antibiotică. Pe 25 mai 1940, Flory a reușit să demonstreze că penicilina era un potențial remediu pentru majoritatea infecțiilor bacteriene. Avraam a participat activ la selecția sa. [6] El a fost, de asemenea, un participant la primele studii clinice umane de penicilină [7] .

În septembrie 1942, Abraham și Cheyne , prin oxidare cu apă de brom, au obținut dovezi că hidroliza acidă a penicilinei produce un aminoacid, căruia i s-a atribuit formula C 5 H 11 O 7 N, care mai târziu s-a dovedit a fi incorectă. Abraham a izolat acest aminoacid și l-a numit penicilamină .

În iulie 1943, sa demonstrat că penicilamina conține sulf. Abraham a demonstrat în continuare că este un acid α-amino-β-mercapto, a cărui formulă este C₅H₁₁NO₂S. Apoi s-a putut afla că penicilamina este de fapt β-β-dimetilcisteină.

În cursul cercetărilor în curs, Robinson a concluzionat că penicilina este o structură tiazolidină-oxazolonă. Cu toate acestea, Abraham nu a putut găsi confirmarea acestui lucru și a sugerat o structură β-lactamică , izomeră cu cea propusă de Robinson, și i-a arătat-o ​​lui Cheyne. El și Baker au decis că structura lui Abraham se potrivea mult mai bine cu datele disponibile. A ajuns să fie inclus în raportul lui Robinson fără știrea lui, ceea ce a dus la o lungă discuție între el și Abraham. Acest raport a fost publicat la 22 octombrie 1943 [8] .

În 1945, Dorothy Crowfoot-Hodgkin a confirmat cristalografic structura lui Abraham.

Descoperirea, determinarea structurii și investigarea cefalosporinei C

În anii imediat postbelici, Abraham a lucrat pe mai multe subiecte legate de antibiotice. Când s-a întors la Oxford în 1948, au avut loc două evenimente care au avut un impact semnificativ asupra întregii sale lucrări viitoare. În primul rând, Flory l-a invitat pe Guy Newton la Școala Sir William Dun pentru a-și scrie teza de doctorat, iar în al doilea rând, Giuseppe Brotza, un farmacolog italian, i-a trimis lui Flory o cultură de Cephalosporium acremonium cu proprietăți antibiotice.

Flory l-a pus pe Newton sub supravegherea directă a lui Abraham. După un studiu preliminar al culturii trimise la Brotz, s-a arătat că este un amestec complex de diverse substanțe și este împărțit în fracții hidrofile și hidrofobe. Componenta principală a fracției hidrofile s-a dovedit a fi cefalosporina P, numită așa pentru că era conținută în bacterii gram-pozitive (pozitive) [9] , iar în fracția hidrofilă s-a găsit cefalosporina N, deoarece era conținută în gram- bacterii negative (negative) . Avea proprietăți asemănătoare cu cele ale penicilinei și, prin urmare, s-a decis să o studieze în continuare, timp în care a prezentat activitate antibiotică excepțională și a fost redenumită din cefalosporină N în penicilină N [10] .

În septembrie 1953, în timpul izolării sale în amestec, s-a descoperit o altă componentă care prezenta activitate antibiotică și era rezistentă la acțiunea penicilazei. Abraham și colaboratorii săi au numit-o cefalosporină C [11] .

Mai târziu, Flory a reușit să arate că cefalosporina C este netoxică și capabilă să învingă infecțiile streptococice , care sunt fatale în absența tratamentului cu acest medicament.

În 1959, structura cefalosporinei C a fost în cele din urmă stabilită. Informații detaliate despre structura cefalosporinei au fost publicate în 1961 [12] , care a fost imediat urmată de confirmarea cristalografică a acesteia.

Beta-lactamaze

În colaborare cu Cheyne, Abraham a descoperit în 1940 că preparatele de penicilină erau inactivate de beta-lactamazele conținute într-un extract de tulpini de B. coli rezistente la penicilină . În 1944, a arătat că acțiunea acestor enzime se bazează pe deschiderea inelului beta-lactamic [13] .

După ce cefalosporina a fost izolată, rezistența ei la penicilinază a servit drept imbold pentru accelerarea cercetării sale. În cursul cercetărilor, a fost găsit un inhibitor competitiv al acestei enzime [14] . Cultura de B. coli pare să producă două beta-lactamaze. Au fost desemnați beta-lactamaze I și, respectiv, II. Beta-lactamaza I a fost inactivă față de cefalosporina C, spre deosebire de beta-lactamaza II. Determinarea mecanismului de funcționare a acestei enzime și a altor enzime similare, precum și determinarea soartei ulterioare a produșilor de degradare ai cefalosporinei C, care sunt mult mai complexe decât în ​​cazul penicilinei, au devenit direcțiile principale ale cercetărilor ulterioare ale lui Abraham.

sinteza β-lactamei a antibioticelor

Abraham a putut stabili că penicilina N și cefalosporina C au aceeași substanță inițială în timpul biosintezei, și anume α-aminoadipilcistenilvalina (ACV) [15] . Cu toate acestea, verificarea acestei ipoteze nu a fost o sarcină banală, deoarece peptidele marcate, atunci când sunt adăugate la culturi intacte, nu au putut pătrunde în celulele în care a avut loc sinteza compușilor studiați. Cu toate acestea, în 1976 s-a demonstrat că L,L,D-ACV (dar nu epimerii săi) este capabil să se încorporeze în structura penicilinei fără modificări în timpul experimentului într-un extract celular, ceea ce a fost confirmat de datele RMN în 1980 [16]. ] . Ulterior, în 1981, a fost descris în detaliu mecanismul de conversie a penicilinei N în cefalosporină C. Astfel, folosind datele disponibile, oamenii de știință au reușit să stabilească căile de formare a acestor antibiotice până la începutul anilor 1980 [17] .

În lumina descoperirilor făcute, Abraham a reușit să înceapă să studieze mecanismele formării ciclurilor cu cinci și șase membri în timpul biosintezei antibioticelor și a constatat că acesta trece prin formarea β-lactamelor .

Alte lucrări științifice

Pe lângă studiile descrise mai sus, Abaraham a avut o contribuție semnificativă la chimia altor antibiotice. În colaborare cu Newton, el a rafinat structura antibioticului bacitracină A [18] și nisină, o peptidă policiclică antibacteriană [19] . De asemenea, în colaborare cu John Ernst Walker, Abraham a reușit să stabilească structura antibioticului bacilizin [20] .

Familie

Abraham l-a cunoscut pe Asbjorn Harung la mijlocul anului 1938, în timpul vizitei sale la Oxford. La scurt timp după aceea, s-a întors în Norvegia, dar Abraham a continuat să o curteze. La mijlocul lui septembrie 1939, Abraham a plecat la Bergen , unde s-a căsătorit cu Asbjorn la 1 noiembrie, după care a plecat în Anglia la sfârșitul anului 1939 pentru a-și continua lucrările la teza de doctorat. Asbjörn nu se grăbea să părăsească Norvegia, unde în aprilie 1940 a ajuns sub ocupația nazistă. După aceea, ea și soțul ei au comunicat în secret prin corespondență. Asbjorn, după ce a traversat munții pe jos până în Suedia, a fugit din Norvegia în Anglia la soțul ei.

Singurul copil al lui Abraham și Asbjorn, Michael Erling Penley Abraham, născut la Oxford în iulie 1943, suferea de un handicap grav.

Premii și titluri

Abraham a primit doctorate onorifice de la cel puțin 4 universități și membru de onoare la șapte colegii din Oxford. A fost membru de onoare al Academiei Americane de Arte și Științe și a fost nominalizat la Premiul Nobel în 1981 și 1983 . Lista premiilor Abraham:

Caritate

Cu veniturile din brevetele de cefalosporine, Abraham a fondat două fundații caritabile, cheltuind majoritatea banilor, a treia a fost fondată cu Guy Newton. Astfel, Fundația de Cercetare Edward Penley Abraham pentru Cercetare în Chimie și Biologie Medicinală de la Oxford a fost înființată la 17 martie 1967, Fundația de Cercetare Guy Newton la William Dunes School la 17 martie 1967 și Fundația Edward Abraham Penley Cephalosporin pentru a finanța educația și cercetarea în chimie medicinală, 18 mai 1970.

În primii ani de funcționare, aceste fonduri au primit venituri din fonduri primite de Abraham și Newton pentru cercetarea lor. În următorii 30 de ani, Abraham a putut să ia parte activ la activitățile acestor fundații, care au inclus sprijin pentru granturi, grupuri de cercetare și finanțare pentru construcția clădirilor de laborator. În 2013-2014 aceste fonduri au eliminat peste 10 milioane de lire sterline.

Note

  1. ↑ Avraam; domnule; Edward Penley (1913 - 1999  )
  2. ↑ David S. Jones, John H. Jones. Sir Edward Penley Abraham CBE Arhivat 22 februarie 2017 la Wayback Machine // Biogr. Mems Fell. R. Soc. 2014. V. 60. P. 5-22.
  3. ↑ EP Abraham, R. Robinson. Cristalizarea lizozimei // Natura. 1973. V. 140. P. 24
  4. ↑ E.P. Abraham, G.M. Brown, E. Chain, H.W. Florey, A.D. Gardner, A.G. Sanders. Autoliza tisulară și șoc // Exp. fiziol. 1941. V. 31. P. 79-100.
  5. ↑ E.P. Abraham, P.A. Whiteman. Phenoxymethylpenicillinamidohydrolases from Penicilliumchrysogenum // FEBS Lett. 1941. V. 394. P. 31-33.
  6. ↑ EP Abraham, E. Chain. Purificarea și unele proprietăți fizice și chimice ale penicilinei // Br. J. Exp. Cale. 1942. V. .23. P. 103-115.
  7. ↑ E. P. Abraham, H. W. Florey . Lucrarea asupra penicilinei la Oxford // J. Hist. Med. 1951. V. 6. P. 302-317.
  8. ↑ EP Abraham, E. Chain, W. Baker, R. Robinson . Studii suplimentare despre degradarea penicilinei. Formarea peniloaldehidei. Oxidarea sa la acid C 8 H 13 O 3 N. Structura peniloaldehidei. structura acidului penilic. Structuri pentru penicilină (structuri oxazolone-tiazolidină și β-lactamice) // Ministerul Britanic al Aprovizionării Raportul Comitetului de Producție a Penicilinei nr. 103, 23 octombrie 1943.
  9. ↑ EP Abraham, HS Burton, HME Cardwell.Cefalosporină P1 și acid helvolic // Biochim. J. 1956. V. 62. P. 171-176. 
  10. ↑ EP Abraham, GGF Newton, CW Hale. Purificarea și unele proprietăți ale cefalosporinei N, o nouă penicilină // Biochim. J. 1954. V. 58. P. 94-102.
  11. ↑ EP Abraham, GGF Newton. Izolarea cefalosporinei C, un antibiotic asemănător penicilinei care conține acid d-α-aminoadipic // Biochem. J. 1956. V. 62. P. 651-658.
  12. ↑ EP Abraham, GGF Newton. Structura cefalosporinei C // Biochim. J. 1961. V. 79. P. 377-393.
  13. ↑ EP Abraham, E. Chain, W. Baker și R. Robinson. Mecanismul de acțiune al penicilinazei // Consiliul de Cercetare Medicală Raportul de Sinteză a Penicilinei nr. 21.1944.
  14. ↑ EP Abraham, GGF Newton Cefalosporină C, un nou antibiotic care conține sulf și acid d-α-aminoadipic // Nature. 1955. V. 175. C. 548.
  15. ↑ EP Abraham, B. Smith, SC Warren și GGF Newton. Biosinteza penicilinei N și a cefalosporinei C. Producția de antibiotice și alte caracteristici ale metabolismului unui Cephalosporiumsp // Biochem. J. 1967. V. 103. P. 877-890.
  16. ↑ EP Abraham, JE Baldwin, BL Johnson, JJ Usher, JA Huddleston, RL White. Observarea RMN directă a conversiei fără celule a (l-a-amino-5-adipil)-l-cisteinil-d-valină în izopenicilină// NJ Chem. soc. Chim. Comun - 1980 - C. 1271.
  17. ↑ EP Abraham, J. O'Sullivan, JA Huddleston. Biosinteza penicilinelor și cefalosporinelor în sistemele libere // Phil. Trans. R. Soc. Lond. B. 1980. V. 289. P. 363-365.
  18. ↑ EP Abraham, GGF Newton. Observații asupra naturii bacitracinei A // Biochim. J. 1953. V. 53. P. 604-613.
  19. ↑ EP Abraham, GGF Newton, NJ Berridge. Aminoacizi ai nizinei care conțin sulf // Natura .1953. V. 171. P. 606.
  20. ↑ EP Abraham, JE Walker . Izolarea bacilizinei și a unui nou aminoacizi din filtratele de cultură ale Bacillus subtilis // Biochem. J. 1970. V. 118. P. 557-561.

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii