Леонор Михаэлис

Леонор Михаэлис (нем. Leonor Michaelis; 16 января 1875, Берлин — 8 октября 1949, Нью-Йорк) — немецкий и американский биохимик, врач и педагог. Наиболее известен как один из создателей теории ферментативной кинетики, в частности, совместно с канадским биохимиком Мод Ментен вывел уравнение Михаэлиса — Ментен, описывающее скорость ферментативных реакций. Внёс также значительный вклад в изучение химии аминокислот, белков, окислительно-восстановительных процессов и механизмов действия ферментов.

Биография

Ранние годы и образование

Леонор Михаэлис родился 16 января 1875 года в Берлине в еврейской семье. Его отец, Мориц Михаэлис, был торговцем, мать — Розалия (урождённая Гольдшмидт). В 1893 году окончил гимназию Фридриха Вердера в Берлине. Затем изучал медицину и естественные науки в университетах Фрайбурга, Берлина и Лейпцига. В 1897 году получил степень доктора медицины в Берлинском университете. В 1898 году защитил диссертацию по теме «К вопросу о влиянии электричества на коллоиды».

Научная карьера в Германии

После получения степени работал ассистентом в патологическом институте Берлинского университета под руководством Рудольфа Вирхова. В 1900 году перешёл в Институт физиологии Берлинского университета, где занимался исследованиями в области физической химии. С 1905 по 1908 год работал в Институте гигиены и бактериологии в Берлине. В 1908 году стал профессором физической химии в Медицинской академии Дюссельдорфа, где проработал до 1914 года. В этот период он заинтересовался ферментативной кинетикой и начал сотрудничество с Мод Ментен.

В 1914 году, с началом Первой мировой войны, Михаэлис был призван на военную службу в качестве врача. После войны, в 1919 году, он вернулся к научной работе и стал профессором биохимии в Берлинском университете. Однако из-за нарастающего антисемитизма в Германии он принял предложение о работе в Японии.

Работа в Японии

В 1922 году Михаэлис переехал в Японию, где до 1926 года возглавлял кафедру биохимии в Императорском университете Нагоя. В Японии он продолжил исследования в области ферментативной кинетики, а также изучал химию аминокислот и белков. В 1926 году, после землетрясения в Токио, он решил покинуть Японию и переехать в США.

Эмиграция в США и последние годы

В 1926 году Михаэлис переехал в Нью-Йорк, где получил должность профессора биохимии в Медицинском колледже Корнеллского университета. В 1929 году он стал профессором и заведующим кафедрой биохимии в Медицинской школе Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе. В 1939 году вышел на пенсию, но продолжал активную научную работу в качестве консультанта в Рокфеллеровском институте медицинских исследований (ныне Рокфеллеровский университет). Скончался 8 октября 1949 года в Нью-Йорке.

Научные достижения

Уравнение Михаэлиса — Ментен

Наиболее известное достижение Михаэлиса — вывод в 1913 году совместно с Мод Ментен уравнения, описывающего кинетику ферментативных реакций. Уравнение Михаэлиса — Ментен связывает скорость ферментативной реакции с концентрацией субстрата и константами, характеризующими фермент. Оно имеет вид:

\[ v = \frac{V_{\text{max}} [S]}{K_m + [S]} \]

где \(v\) — скорость реакции, \(V_{\text{max}}\) — максимальная скорость, \([S]\) — концентрация субстрата, \(K_m\) — константа Михаэлиса, равная концентрации субстрата, при которой скорость реакции равна половине максимальной. Это уравнение стало основой для понимания механизмов действия ферментов и широко используется в биохимии, фармакологии и молекулярной биологии.

Исследования окислительно-восстановительных процессов

Михаэлис внёс значительный вклад в изучение окислительно-восстановительных потенциалов биологических молекул. Он разработал методы определения редокс-потенциалов и исследовал механизмы действия таких ферментов, как пероксидаза и каталаза. Его работы в этой области заложили основы для понимания клеточного дыхания и метаболизма.

Химия аминокислот и белков

Михаэлис изучал химические свойства аминокислот, в частности, их способность к образованию комплексов с металлами. Он также исследовал денатурацию белков и механизмы их взаимодействия с другими молекулами. Его работы в этой области способствовали развитию протеомики и биохимии белков.

Другие исследования

Помимо перечисленного, Михаэлис занимался изучением коллоидных систем, электрохимии, а также механизмов действия витаминов и гормонов. Он опубликовал более 200 научных работ, включая несколько монографий.

Основные труды

• Die Wasserstoffionenkonzentration (1914) — книга, посвящённая измерению концентрации водородных ионов (pH) в биологических системах.
• Praktikum der physikalischen Chemie (1921) — практическое руководство по физической химии.
• Oxidation-Reduction Potentials (1930) — монография по окислительно-восстановительным потенциалам.
• The Enzymes (1930) — совместно с Мод Ментен, обзор по ферментам.

Наследие

Леонор Михаэлис считается одним из основоположников современной биохимии. Его имя носит уравнение Михаэлиса — Ментен, которое является фундаментальным инструментом в изучении ферментов. В его честь названа премия Михаэлиса — Ментен, присуждаемая Американским обществом биохимии и молекулярной биологии за выдающиеся достижения в области ферментативной кинетики. В 2020 году в его честь был назван кратер на Луне (Michaëlis).

Интересные факты

• Михаэлис был не только учёным, но и талантливым музыкантом, играл на фортепиано и сочинял музыку.
• В 1910 году он первым описал метод определения активности фермента через измерение изменения концентрации водородных ионов (pH).
• Михаэлис был одним из первых, кто применил математические методы для описания биологических процессов, что стало предтечей системной биологии.

Источники

• Leonor Michaelis: A Biographical Memoir by John T. Edsall (National Academy of Sciences, 1951)
• The Michaelis-Menten Equation: A Century of Discovery (Journal of Biological Chemistry, 2013)
• Leonor Michaelis and the Development of Enzyme Kinetics (Biochemical Journal, 2000)
• A History of Biochemistry by Marcel Florkin (Elsevier, 1972)