WikiDer > Джордж Пол Хесс

George Paul Hess

Джордж Пол Хесс (18 ноября 1922 г. - 15 сентября 2015 г.) был биохимиком-исследователем, специализирующимся на изучении рецепторы ацетилхолина. Гесс разработал лазерный импульсный фотолиз и гасить поток техника.

Личная жизнь

Джордж Гесс родился 18 ноября 1922 г.[1] в Вене Австрия,[2]. Он жил со своими родителями, бабушкой и дедушкой, рядом с большей частью своей большой семьи. Он проводил лето в озерном районе Зальцкаммергут,[1][3] После того, как Германия аннексировала Австрию в 1938 году, Гесс и его отец были вынуждены бежать, потому что они были евреями. Они бежали в Турин, Италия, и оставались у дальних родственников в течение 9 месяцев, пока не смогли получить американские визы. Его мать и ее родители позже присоединились к Гессу и его отцу в США, где они поселились в Калифорнии.[1]

В 1946 году он присоединился к Армия США, где он работал в патологоанатомической лаборатории по изучению инфекционных заболеваний ?. В 1945 году он получил гражданство США в результате Армия служба.[1]

Джордж Гесс был трижды женат. Его первой женой была Джин Рэй, от которой у него родилась дочь.[1] его вторая Бетси Уильямс, от которой у него было четыре сына, и его третья Сьюзен Кумбс,[1] с которым он оставался последние 35 лет своей жизни.[1]

Гесс умер 15 сентября 2015 года в возрасте 92 лет.[2]

Образование

Гесс посетил Калифорнийский университет в Беркли,[2] где он получил степень бакалавра биохимии в 1948 году и докторскую степень по биохимии в 1952 году. Он получил докторскую степень по органической химии в качестве научного сотрудника Национального фонда детского паралича в Массачусетский технологический институт. Затем он 60 лет проработал в Корнелл до выхода на пенсию в 2005 году.[1]

Исследование

Работая в Корнелле, Хесс проводил исследования по множеству тем и назван автором сотен статей.[1] Он разработал лазерный импульсный фотолиз и технику гашения потока, которые используются для визуализации результатов с милли- и микросекундными интервалами времени.[4][5] гораздо меньшие временные интервалы, чем были доступны раньше. Большинство его исследований было сосредоточено на рецепторах ацетилхолина. Он часто использовал клетки из электрических органов Электрофор электрический (широко известный как электрический угорь) и Торпедо калифорнийка (широко известный как Тихоокеанский электрический луч) в своих исследованиях, поскольку эти клетки имеют высокую плотность рецепторов ацетилхолина и имитируют клетки млекопитающих.[4]

Исследования рецепторов ацетилхолина

Его исследования рецепторов ацетилхолина охватили всю его карьеру. Он изучил механизмы этих рецепторов, их реакцию на поток, кокаин, фенциклидин, другие ингибиторы, а также их изменение скорости и равновесия.[4][5][6]

В своей публикации 1976 года «Функциональные микросхемы (везикулы) мембранных рецепторов ацетилхолина-электроплакса (везикулы): очистка и характеристика»,[7] Гесс определяет использование функциональных и нефункциональных микросхем и то, как они учитывают различия в эффективности мышечных и нервных клеток. В своей статье «Поток ионов, опосредованный рецепторами ацетилхолина в микросаках (везикулах) мембран электролакса: изменение механизма, вызванное асимметричным распределением ионов натрия и калия»,[8] опубликованный двумя годами позже, Гесс исследовал двухфазный поток и десенсибилизация рецептора ацетилхолина в связи с функцией микросак.[7][8]

Он продолжил изучение взаимосвязи между рецептор ацетилхолина и поток в его статье, опубликованной в 1980 году: «Молекулярный механизм Рецептор ацетилхолина-Контролируемое перемещение ионов через клеточные мембраны ».[9] Он изучал эти каналы в клетках электрических органов Электрофор электрический и Торпедо калифорнийка. Гесс использовал карбамилхолин, а химический аналог из ацетилхолин, чтобы провести эти исследования. Это исследование показало, как работают эти рецепторы, их сайты связывания лигандов и как они реагируют на вариации в ацетилхолин/ карбамилхолина путем проведения исследований кинетики канала. Он изучил, как эти концентрации влияют на активное и неактивное состояния канала, и определил, что положение равновесия этого канала составляет одну четверть открытого пути.[9]  

В его статьях 1981 г. «Индуцированная ацетилхолином транслокация катионов через клеточные мембраны и инактивация рецептора ацетилхолина: химические кинетические измерения в миллисекундной временной области»[10] и «Сравнение потока катионов, контролируемого ацетилхолиновым рецептором, в мембранных везикулах из Торпедо калифорнийка и Электрофор электрический: Химические кинетические измерения в миллисекундной области »,[5] Гесс обсудил свои выводы о скорости и изменениях равновесия рецептора ацетилхолина в активном и неактивном состояниях. Он провел это исследование, используя роман гасить поток метод, позволяющий проводить измерения с интервалом в 2 миллисекунды.[5][10]  

Используя эту технику закалочного течения, Гесс затем исследовал эффекты кокаин и фенциклидин (широко известный как PCP) на поток рецептора ацетилхолина. Оба вызывают привыкание, кокаин быть стимулятором и фенциклидин галлюциноген. Изучая их влияние на рецепторы ацетилхолина, Гесс обнаружил, что оба препарата ингибируют рецептор и влияют на его равновесие, хотя и через разные механизмы.[11] Его результаты были опубликованы в его статье 1982 года «Ингибирование ацетилхолинового рецептора кокаином и фенциклидином: анализ механизмов действия, основанный на измерениях потока ионов во временном диапазоне от миллисекунд до минут».[11]

Он продолжал исследовать различные методы изучения рецептор ацетилхолина например, описанный в его статье «Ацетилхолиновый рецептор (из Электрофор электрический): Сравнение одноканальных записей тока и химических кинетических измерений ».[6] Он использовал метод одноканального измерения, чтобы определить токи через каналы рецептора ацетилхолина и время жизни состояний рецептора. Он сравнил результаты, собранные с помощью этого метода, с результатами, полученными с использованием установленного метода, включающего записи химической кинетики.[6][12] Он также исследовал использование инновационной техники быстрой реакции в своей статье 1987 года: «Химико-кинетические измерения ацетилхолинового рецептора млекопитающих с помощью метода быстрой реакции».[12]

В 1995 году он первым применил еще один революционный метод - фотолиз лазерным импульсом, который позволил визуализировать результаты с точностью до микросекунды. Он использовал эту технику для дальнейших исследований воздействия кокаина на рецептор ацетилхолина, сосредоточив внимание на мышечных эффектах ингибирования рецептора ацетилхолина, а не на неврологических эффектах.[4] Его результаты были опубликованы в его статье 1995 года: «Кокаин: механизм ингибирования мышечного ацетилхолинового рецептора, изученный методом лазерно-импульсного фотолиза».[4]

Другое исследование

Хотя большая часть его исследований была сосредоточена на рецепторах ацетилхолина, во время своего пребывания в Корнелле Гесс работал над широким кругом вопросов.[1] Его статья 1962 года «Конформационные изменения в ферментных катализаторах».[13] предоставил некоторые из первых доказательств того, что ферментные катализаторы претерпевают конформационные изменения в их активном сайте.[13]

В 1968 году он опубликовал статью о протеасомном пищеварительном ферменте. химотрипсин: «Конформация и активность химотрипсина: pH-зависимое поглощение протонов, индуцированное субстратом».[14] Его выводы резюмировали конформационные изменения, которые химотрипсин подвергается реакции на изменение pH и как это приводит к захвату протонов. Он детализировал кинетику и определил pK фермента.[14]

Гесс использовал свою технику фотолиза, чтобы продолжить изучение нейротрансмиттеров. Это позволило визуализировать рецептор глицина каналов и блокирование использования карбоксильной группы в нейротрансмиттерах. Он опубликовал свои результаты в 1993 году в статье: «Фотолиз защитной группы для карбоксильной функции нейротрансмиттеров в течение 3 мкс и с квантовым выходом продукта 0,2».[15] где он также обсудил эффекты и использование техники фотолиза.[15]

Он использовал метод быстрой химической кинетики, упомянутый ранее в связи с рецептором ацетилхолина.[6][10] изучать другие рецепторы нейротрансмиттеров также. Этот метод позволяет визуализировать результаты с временными интервалами от 2 мс до 100 мкс. В 1992 году он опубликовал свои открытия: «Быстрые химико-кинетические методы для исследования рецепторов нейротрансмиттеров, выраженных в Xenopus Ооциты ».[16] Его результаты контрастировали со многими предыдущими исследованиями, так как он мог просматривать результаты с гораздо меньшим интервалом времени, что давало более точные результаты.[16]

В 1997 году он применил метод фотолиза для изучения Caenorhabditis elegans. (широко известный как аскарида). Он использовал эту технику, чтобы определить, какие нейротрансмиттеры секретируются сложной сетью нейронов в глотках червей, и определить клетки-мишени нейротрансмиттеров. Гесс резюмировал свои методы и открытия в публикации: «Идентификация химических синапсов в глотке: Caenorhabditis elegans.”[17]

В своей статье «Как быстро Рецептор γ-аминомасляной кислоты Канал открыт? Кинетические исследования в микросекундном диапазоне времени с использованием метода лазерно-импульсного фотолиза »[18] опубликованная в 1999 г., Гесс исследует ГАМКА рецептор и его кинетика. Он и его коллеги использовали клеточный поток и фотолиз лазерным импульсом, чтобы определить скорость связывания лиганда с ГАМК.А рецептора, эффекты, которые различные дисфункции этого рецептора будут иметь на теле.[18]

Он также исследовал гепатит, изучая различные штаммы, способы их передачи и варианты лечения, в частности реакцию на лечение интерферон добавление. Он использовал фотолиз лазерным импульсом, чтобы найти точные данные о связывании лигандов с их рецепторами.[19] Он провел исследование гепатит G, ранее известный как Вирус гепатита G (HGV), но позже переименован GB вирус C (GBC). В 1999 г. в «Журнале инфекционных заболеваний» опубликована его статья: «Анализ РНК вируса гепатита G (HGV), антитела к HGV Белок оболочки и факторы риска для доноров крови, коинфицированных HGV и вирусом гепатита С »[19] подробно описывает, как он и его коллеги изучали коинфекцию GBC с ВИЧ / СПИД и вирусом гепатита С (ВГС), что в конечном итоге делает вывод, что коинфекция GBC с ВГС не ухудшил симптомы ВГС инфекционное заболевание.[19]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j Шерага, Гарольд А. (09.02.2016). "Джордж Гесс: научная оценка". Труды Национальной академии наук. 113 (6): 1466–1467. Дои:10.1073 / pnas.1524997113. ISSN 0027-8424. PMID 26811481.
  2. ^ а б c «Джордж Гесс, биохимик, умер в возрасте 92 лет». Корнельская хроника. Получено 2020-04-16.
  3. ^ "Startseite - Зальцкаммергут". www.salzkammergut.at. Получено 2020-04-16.
  4. ^ а б c d е Niu, L .; Abood, L.G .; Гесс, Г. П. (1995-12-19). «Кокаин: механизм ингибирования мышечного ацетилхолинового рецептора изучен методом лазерного импульсного фотолиза». Труды Национальной академии наук. 92 (26): 12008–12012. Дои:10.1073 / пнас.92.26.12008. ISSN 0027-8424. ЧВК 40285. PMID 8618833.
  5. ^ а б c d Hess, G.P .; Pasquale, E. B .; Уокер, Дж. В .; Макнейми, М. Г. (1 февраля 1982 г.). «Сравнение потока катионов, контролируемого рецептором ацетилхолина, в мембранных везикулах из Torpedo californica и Electrophorus electricus: химические кинетические измерения в миллисекундной области». Труды Национальной академии наук. 79 (4): 963–967. Дои:10.1073 / пнас.79.4.963. ISSN 0027-8424. ЧВК 345879. PMID 6951180.
  6. ^ а б c d Hess, G.P .; Кольб, Х. А .; Lauger, P .; Schoffeniels, E .; Шварце, В. (1984-09-01). «Рецептор ацетилхолина (от Electrophorus electricus): сравнение одноканальных записей тока и химических кинетических измерений». Труды Национальной академии наук. 81 (17): 5281–5285. Дои:10.1073 / пнас.81.17.5281. ISSN 0027-8424. ЧВК 391687. PMID 6089188.
  7. ^ а б Hess, G.P .; Эндрюс, Дж. П. (1977-02-01). «Функциональный рецептор ацетилхолина - микросак (везикулы) с мембраной electroplax: очистка и характеристика». Труды Национальной академии наук. 74 (2): 482–486. Дои:10.1073 / пнас.74.2.482. ISSN 0027-8424. ЧВК 392313. PMID 265515.
  8. ^ а б Hess, G.P .; Lipkowitz, S .; Струве, Г. Э. (1978-04-01). «Опосредованный рецепторами ацетилхолина поток ионов в микросаках (везикулах) с мембраной электроплакса: изменение механизма, вызванное асимметричным распределением ионов натрия и калия». Труды Национальной академии наук. 75 (4): 1703–1707. Дои:10.1073 / pnas.75.4.1703. ISSN 0027-8424. ЧВК 392407. PMID 273901.
  9. ^ а б Кэш, Дерек Дж .; Гесс, Джордж П. (1980-02-01). «Молекулярный механизм контролируемой рецептором ацетилхолина транслокации ионов через клеточные мембраны». Труды Национальной академии наук. 77 (2): 842–846. Дои:10.1073 / пнас.77.2.842. ISSN 0027-8424. ЧВК 348377. PMID 6928684.
  10. ^ а б c Кэш, Д. Дж .; Aoshima, H .; Гесс, Г. П. (1981-06-01). «Ацетилхолин-индуцированная транслокация катионов через клеточные мембраны и инактивация рецептора ацетилхолина: химические кинетические измерения в миллисекундной временной области». Труды Национальной академии наук. 78 (6): 3318–3322. Дои:10.1073 / pnas.78.6.3318. ISSN 0027-8424. ЧВК 319559. PMID 6267581.
  11. ^ а б Karpen, J. W .; Aoshima, H .; Abood, L.G .; Гесс, Г. П. (1982-04-01). «Подавление кокаином и фенциклидином рецептора ацетилхолина: анализ механизмов действия, основанный на измерениях ионного потока во временном интервале от миллисекунды до минуты». Труды Национальной академии наук. 79 (8): 2509–2513. Дои:10.1073 / пнас.79.8.2509. ISSN 0027-8424. ЧВК 346228. PMID 6953408.
  12. ^ а б Udgaonkar, J. B .; Гесс, Г. П. (1987-12-01). «Химико-кинетические измерения ацетилхолинового рецептора млекопитающих методом быстрой реакции». Труды Национальной академии наук. 84 (24): 8758–8762. Дои:10.1073 / пнас.84.24.8758. ISSN 0027-8424. ЧВК 299629. PMID 2447583.
  13. ^ а б Labouesse, B .; Havsteen, B.H .; Гесс, Г. П. (1962-12-01). «КОНФОРМАЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В КАТАЛИЗЕ ФЕРМЕНТОВ». Труды Национальной академии наук. 48 (12): 2137–2145. Дои:10.1073 / pnas.48.12.2137. ISSN 0027-8424. ЧВК 221135. PMID 13927848.
  14. ^ а б МакКонн, Дж .; Ku, E .; Odell, C .; Czerlinski, G .; Гесс, Г. П. (1968-07-19). «Конформация и активность химотрипсина: pH-зависимое, субстрат-индуцированное поглощение протонов». Наука. 161 (3838): 274–276. Дои:10.1126 / science.161.3838.274. ISSN 0036-8075.
  15. ^ а б Рамеш, Д; Wieboldt, R; Niu, L; Карпентер, Б. К.; Гесс, Г. П. (1993-12-01). «Фотолиз защитной группы для карбоксильной функции нейромедиаторов в течение 3 микросекунд и с квантовым выходом продукта 0,2». Труды Национальной академии наук. 90 (23): 11074–11078. Дои:10.1073 / пнас.90.23.11074. ISSN 0027-8424. ЧВК 47924. PMID 7902580.
  16. ^ а б Niu, L .; Vazquez, R.W .; Nagel, G .; Фридрих, Т .; Bamberg, E .; Освальд, Р. Э .; Гесс, Г. П. (1996-11-12). «Экспресс-химико-кинетические методы исследования рецепторов нейромедиаторов, экспрессируемых в ооцитах Xenopus». Труды Национальной академии наук. 93 (23): 12964–12968. Дои:10.1073 / пнас.93.23.12964. ISSN 0027-8424. ЧВК 24029. PMID 8917527.
  17. ^ Li, H .; Avery, L .; Denk, W .; Гесс, Г. П. (1997-05-27). «Идентификация химических синапсов в глотке Caenorhabditis elegans». Труды Национальной академии наук. 94 (11): 5912–5916. Дои:10.1073 / пнас.94.11.5912. ISSN 0027-8424. ЧВК 20880. PMID 9159174.
  18. ^ а б Джаяраман, Васанти; Тиран, Шалита; Гесс, Джордж П. (август 1999). «Насколько быстро открывается канал рецептора γ-аминомасляной кислоты? Кинетические исследования в микросекундном временном диапазоне с использованием техники лазерно-импульсного фотолиза †». Биохимия. 38 (35): 11372–11378. Дои:10.1021 / bi990454c. ISSN 0006-2960.
  19. ^ а б c Тан, Де; Мацумото, Акихиро; Конри-Кантилена, Кэти; Мельполдер, Жаклин С .; Ши, Джеймс В. К .; Лейтер, Майкл; Гесс, Джордж; Гиббл, Джоан У .; Несс, Пол М .; Альтер, Харви Дж. (Май 1999 г.). «Анализ РНК вируса гепатита G (HGV), антител к белку оболочки HGV и факторов риска для доноров крови, коинфицированных HGV и вирусом гепатита C». Журнал инфекционных болезней. 179 (5): 1055–1061. Дои:10.1086/314722. ISSN 0022-1899.