Пол Бойєр

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Пол Делос Бойєр
англ. Paul Delos Boyer
Народився 31 липня 1918
Прово, Юта, США
Громадянство Flag of the United States.svg США
Alma mater Університет Бригам Янґ
Галузь наукових інтересів Біохімія
Відомий завдяки: відкрив ферментативний характер синтезу АТФ
Нагороди Nobel prize medal.svg Нобелівська премія з хімії (1997)

Пол Делос Бойєр (англ. Paul Delos Boyer; нар. 31 липня 1918 року, Прово, штат Юта, США) — американський хімік, лауреат Нобелівської премії з хімії 1997 року за відкриття ферментативного характеру синтезу АТФ. Він розділив її з англійським хіміком Джоном Вокером.

Біографія і наукова робота[ред.ред. код]

Пол Делос Бойєр народився в 1918 році в Прово, штат Юта. У 1939 році отримав ступінь бакалавра з хімії в Університеті Бригама Янга, а 1943 року захистив дисертацію з біохімії в Університеті Вісконсин-Медісон. Після цього він почав незалежну наукову кар'єру в університеті Міннесоти, де ввів кінетичні, ізотопні та хімічні методи дослідження до вивчення механізму дії ферментів. У 1963 році став професором хімії і біохімії Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. Тут Бойєр досліджував механізм синтезу АТФ, за що у 1997 році отримав Нобелівську премію з хімії разом з Джоном Вокером.

Обмінно - зв'язуючий механізм[ред.ред. код]

Обмінно - зв'язуючий механізм Бойера включає три принципових елемента.

  1. Основним етапом, що потребує енергії є не синтез АТФ з АДФ і Фн, а процес вивільнення АТФ.
  2. В АТФ-синтазному комплексі зв'язування субстратів і вивільнення продуктів реакції відбувається в трьох окремих, але взаємодіючих між собою ділянках ферменту. При цьому кожна каталітична ділянка може існувати тільки в одному із трьох конформаційних станів.
  3. Потік іонів Н+ через протонний канал F0 за градієнтом електрохімічного потенціалу викликає обертання γ-субодиниці АТФ-синтазного комплексу. Це обертання викликає конформаційні зміни в каталітичних ділянках, що дозволяють АТФ вивільнятися з ферменту та процесу йти далі.


Два перших постулати Бойера отримали багато підтверджень, на основі головним чином на аналізі кінетики процесу, і є загальноприйнятими. Підтвердження про обертальний механізм процесу спряження між потоком Н+ і синтезом АТФ доказати було важче. Це вдалось зробити групі англійських дослідників в лабораторії Джона Уокера в Кембриджі. Вони провели кристалографічний аналіз структури F1-комплекса АТФази мітохондрій бика. Було показано, що в каталітичний комплекс входять три β- три α-субодиниці,котрі розташовані,чергуючись подібно часточкам апельсину. Три β-субодиниці відрізняються одна від одної і конформаційно і по зв'язаних з ними нуклеотидах, що підтверджує механізм синтезу АТФ по принципу зв'язування - обмін . При цьому γ-субодиниця, як стержень вставлена в середину каталітичного комплексу. Між α- і β-субодиницями виявленні високогідрофобні взаємодії, що створюють можливість обертання γ-субодиниці всередині порожнини, утвореної каталітичним центром ферменту. Іншими словами γ-субодиниця виглядає як молекулярний підшипник, який «змащується» (при обертанні) за рахунок гідрофобних взаємодій, існуючих в каталітичному центрі ферменту.
Після аналізу кристалічної структури F1-комплекса АТФази були зняті всі питання, що стосувалися механізму синтезу АТФ. Однак остаточний доказ обертання γ-субодиниці в каталітичному центрі ферменту можна було би отримати, якщо б вдалось зареєструвати його візуально. Такий експеримент вдалось провести Масасуке Йошида з колегами в Токійському технологічному інституті Японії. Вони помітили флуоресцентним зондом актиновий філамент і «пришили» його до γ-субодиниці АТФ-синтазного комплексу. Далі комплекс F1 був прикріплений до спеціально обробленої скляної поверхні, по якій можливе ковзання. Дослідники допустили,що γ-субодиниця справді здатна обертатися під впливом АТФ, то буде обертатися і прикріплений до неї філамент. Оскільки розміри філамента складали біля 1 мкм, його обертання мало бути видно в флуоресцентний мікроскоп. Результати експерименту виявилися приголомшливими. Як тільки до модифікованого комплексу F1 було добавлено АТФ, актинові філаменти почали обертатися по колу із середньою швидкістю 4 оберта за секунду. Оскільки розміри актинового філаменту значно перевищували розміри ферментативного комплексу,реальна швидкість обертання γ-субодиниці має бути значно більшою. Демонстрація обертального руху γ-субодиниці дозволила остаточно вирішити питання про механізм синтезу АТФ в АТФ-синтазному комплексі.
За свій вклад в встановлення механізму синтезу АТФ Поль Бойер разом з Джоном Уокером 1997 р. отримали Нобелівську премію.

Посилання[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

  • Нобелівські премії за 1997 рік //Світ науки. Травень 1998 р. С. 6-9.