i 1917, da den banebrydende amerikanske biokemiker James Batcheller Sumner påbegyndte sin søgen efter at isolere et middel, måtte han kæmpe med en travl undervisningsplan og alligevel give tid til forskning. For at gøre tingene endnu vanskeligere havde han ikke meget økonomisk eller teknisk support. Og hvad der var endnu mere bemærkelsesværdigt ved Sumners forskningsprojekt var, at han forsøgte en bedrift, som mere erfarne og velkendte biokemikere ikke havde opnået indtil da.
på det tidspunkt var ordet ‘ferment’ knap halvtreds år gammelt, og mens forskere var bekendt med fermentationer, forblev arten af fermenterne stadig et mysterium. Man troede faktisk, at de tilhørte en endnu ukendt kategori af kemiske forbindelser, og at det kunne være umuligt at krystallisere dem.
da Sumner endelig lykkedes i sin søgen i 1926, var han stadig bare en adjunkt ved America ‘ s Cornell University. Ved med succes at isolere og krystallisere urease – det, der katalyserer hydrolysen af urinstof i kulsyre og ammoniak-beviste han eksperterne i sin tid forkert. Ikke bare det, han fortsatte med at vise, at de fleste proteiner faktisk var proteiner.
i 1946 blev Sumner tildelt Nobelprisen i kemi for at bevise, at ensymer kan krystalliseres. Under hans Nobelforelæsning sagde han ved at forklare, hvad der havde fået ham til at tage noget op, der blev anset for uopnåeligt for hans forskningsprogram, “jeg ønskede at opnå noget af reel betydning. Med andre ord besluttede jeg at tage ‘et langt skud’. Et antal personer rådede mig om, at mit forsøg på at isolere et middel var tåbeligt, men dette råd fik mig til at føle mig så meget mere sikker på, at søgen ville være umagen værd, hvis det lykkedes.”
Tidligt liv
James Batcheller Sumner blev født i Canton, Massachusetts, den 19.November 1887 i en velstående familie af bomuldstekstilproducenter. Mens han var i skole, var de eneste emner, han ikke fandt kedelige, fysik og kemi. Som teenager var han især interesseret i ildvåben og gik ofte på jagt med sine venner. En eftermiddag, mens han jagtede grouse i en alder af sytten, skød hans ledsager ham ved et uheld i venstre arm. Derfor måtte hans arm amputeres tæt på albuen.
desværre var Sumner blevet venstrehåndet. Efter ulykken begyndte han modigt at lære at gøre ting med sin højre hånd. Ufortrødent af tabet af armen deltog han i atletisk sport og fortsatte også med at jage og afslørede, hvor spunky og vedholdende han var selv i den unge alder. Senere, som enarmet forsker, trænede han sig selv til at håndtere alle former for laboratorieudstyr fra små reagensglas til større genstande med den ene hånd. Han udmærkede sig i tennis, stå på ski, og skøjteløb og endda gik på at vinde Cornell Fakultet Tennisklub pris. Mens han var i Stockholm for at modtage sin Nobelpris, havde han mulighed for at møde kong Gustav. Da Kongen spurgte ham, hvordan han formåede at håndtere både bold og ketcher, mens han tjente i et spil tennis, gav han ham let en demonstration.
Sumner opnåede sin bachelorgrad i kemi i 1910 fra Harvard College. Efter en kort periode på sin onkels bomuldsstrikfabrik og et år med undervisning i kemi ved Polytechnic Institute, vendte han tilbage til Harvard for at forfølge sin ph.d., studerer biokemi med Professor Otto Folin. Da Folin afhørte Sumner, havde han rådet ham til at tage lov i stedet, fordi “en enarmet mand aldrig kunne klare det inden for kemi”. Men, tro mod karakter, Sumner tog denne bemærkning som en udfordring og fortsatte med at arbejde på sin afhandling med Folin. Endelig fik han sin doktorgrad i 1914 for sin afhandling om “dannelsen af urinstof i dyrekroppen” og Folins beundring også.
i sommeren 1914 accepterede han et tilbud som adjunkt i Biokemi ved Cornell Medical School ved Ithaca, NY.
fra hård modstand mod bred anerkendelse for gennembrudsforskning
i 1917 begyndte Sumner sin forskning på Cornell og valgte at arbejde med jack bean (Canavalia ensiformis), der syntes at være ekstraordinært rig på urease. Han troede, at det ikke ville være svært at isolere en bønne i ren form. I sidste ende tog det ham ni år at få succes med denne opgave.
Sumners tidlige forsøg mødtes med fiasko. Men hverken skuffelsen over fiasko eller modløshed fra hans kolleger, der troede, at han forsøgte det umulige, kunne forhindre ham i at fortsætte med sit arbejde. Han var sikker på, at han var på rette vej. I 1921, da han blev tildelt et amerikansk-belgisk stipendium, besluttede han at gå til Brussel for at arbejde sammen med Jean Effront der havde skrevet en række bøger om dem. Men da den belgiske biokemiker overvejede selve ideen om at isolere urease som absurd, måtte Sumner opgive sine planer om at arbejde sammen med ham. Han genoptog sit arbejde i Ithaca med endnu mere beslutsomhed og lykkedes endelig i 1926. Med henvisning til det spændende øjeblik i hans liv skrev Sumner i en selvbiografisk note: “jeg gik til telefonen og fortalte min kone, at jeg havde krystalliseret det første.”
Imidlertid nægtede de fleste biokemikere at notere sig hans præstation. Mange troede ikke på hans påstand om at have isoleret og krystalliseret urease. Sumner leverede rigelig eksperimentel dokumentation for at vise, at globulinet, han havde isoleret fra jack bean-måltidet, var identisk med urease, og at det var et protein. Men de forskningsartikler, han offentliggjorde, blev enten afvist eller ignoreret af eksperter, hvor mange insisterede på, at det protein, han havde krystalliseret, var bæreren for det.
Sumner ‘ s stærkeste kritikere omfattede datidens førende kemiker, Richard Vilst, og hans studerende i Tyskland, som selv efter flere års intensiv forskning havde undladt at isolere et rent ferment og derfor konkluderede, at rene ferment ikke kunne være proteiner. Men skepsis fra De Europæiske biokemikere styrkede kun Sumners beslutning om at forsvare sine fund. Han reagerede på deres negative reaktioner ved at offentliggøre yderligere ti papirer og tilbyde yderligere data i løbet af de næste fem år. I 1936 havde han tyve offentliggjort forskningsartikler om urease til sit navn.
heldigvis for Sumner, trods modstand fra fremtrædende biokemikere, hans forskningsarbejde blev værdsat på Cornell og resulterede i, at han blev tilbudt et fuldt professorat ved Universitetet i 1929.
i 1930 blev det endnu en gang bevist, at det var forkert, og Sumner havde ret, da John H. Northrop fra Rockefeller Institute også viste, at proteiner var proteiner og rapporterede om krystallisering af pepsin og andre mineraler. I 1937 lykkedes det Sumner at isolere og krystallisere et andet katalase, der var til stede i blod. Samme år kom mere anerkendelse af hans arbejde ved hjælp af et Guggenheim-Stipendium, der blev tildelt ham, hvorefter han tilbragte fem måneder i Sverige med den berømte Professor Theodor Svedberg. Kort efter fik han Scheele-prisen i Stockholm.
en levetid dedikeret til kemi
nu blev det erkendt, at Sumner havde udviklet en generel krystalliseringsmetode for kemi. Men den kronende anerkendelse blev valgt som en af modtagerne af Nobelprisen i kemi i 1946 “for hans opdagelse af, at ensymer kan krystalliseres”. De andre Medvindere af kemi-Nobelprisen det år var Northrop og Vendell M. Stanley, der vandt den “for deres fremstilling af proteiner og virusproteiner i ren form”.
i 1948 blev Sumner valgt til National Academy of Sciences (USA). I 1949 blev han valgt som stipendiat ved American Academy of Arts and Sciences.
Sumner tilbragte hele sin karriere hos Cornell i Ithaca og fortsatte med at blive en pioner inden for biokemi der. I 1947, et år efter at han fik Nobelprisen, blev han udnævnt til direktør for kemilaboratoriet ved universitetets College of Agriculture.
kort efter sin pensionering fra Cornell i juli 1955 planlagde Sumner at rejse til Brasilien for at organisere et forskningsprogram på universitetet i Minas Gerais, da han pludselig blev syg. Han blev diagnosticeret med kræft og døde kun en måned senere den 12.August 1955 på et hospital i Buffalo, NY.
James Sumner ‘ s banebrydende arbejde banede vejen for yderligere forskning i den kemiske struktur af rene stoffer og resulterede i undersøgelsen af stoffer, der spillede en nøglerolle i forskning i moderne biokemi.
