I 1917, da den banebrytende amerikanske biokjemikeren James Batcheller Sumner startet sin søken for å isolere et enzym, måtte han gripe med en travel undervisningsplan og likevel få tid til forskning. For å gjøre ting enda vanskeligere, hadde han ikke mye økonomisk eller teknisk støtte. Og det Som var enda mer bemerkelsesverdig Om Sumners forskningsprosjekt var at Han forsøkte en prestasjon som mer erfarne og kjente biokjemikere ikke hadde klart å oppnå til da.
på den tiden var ordet ‘enzym’ knapt femti år gammel, og mens forskere var kjent med enzymkatalyserte fermenteringer, var enzymets fermenter fortsatt et mysterium. Faktisk ble det antatt at enzymer tilhørte en hittil ukjent kategori av kjemiske forbindelser, og at det kunne være umulig å faktisk krystallisere dem.
Da Sumner endelig lyktes i sin søken i 1926, var Han fortsatt bare en assisterende professor Ved Usas Cornell University. Ved vellykket isolering og krystallisering av urease-enzymet som katalyserer hydrolysen av urea til karbondioksid og ammoniakk-viste han ekspertene i sin tid feil. Ikke bare det, han fortsatte med å vise at de fleste enzymer var faktisk proteiner.
I 1946 Ble Sumner tildelt Nobelprisen I Kjemi for å bevise at enzymer kan krystalliseres. Under Sitt Nobelforedrag, ved å forklare hva som hadde fått ham til å ta opp noe som ble ansett som uoppnåelig for sitt forskningsprogram, sa han: «jeg ønsket å oppnå noe av reell betydning. Med andre ord, jeg bestemte meg for å ta ‘en lang skudd’. En rekke personer fortalte meg at mitt forsøk på å isolere et enzym var tåpelig, men dette rådet fikk meg til å føle meg enda mer sikker på at hvis det lykkes, ville søket være verdt.»
Tidlig liv
James Batcheller Sumner ble født I Canton, Massachusetts, 19.November 1887 inn i en velstående familie av bomull tekstilprodusenter. Mens han var i skolen, var de eneste fagene han ikke fant kjedelig fysikk og kjemi. Som tenåring var han spesielt interessert i skytevåpen og gikk ofte på jakt med vennene sine. En ettermiddag, mens jakt grouse i en alder av sytten, skutt hans følgesvenn ved et uhell ham i venstre arm. Derfor måtte armen amputeres nær albuen.
Dessverre Hadde Sumner blitt venstrehendt. Etter ulykken begynte han modig å lære å gjøre ting med sin høyre hånd. Uanfektet av tapet av armen, han tok del i atletisk sport og også fortsatte jakt, avsløre hvor spant og utholdende han var selv i den unge alderen. Senere, som en enarmet forsker, trente han seg for å håndtere alle typer laboratorieutstyr fra små reagensrør til større gjenstander med en hånd. Han utmerket seg i tennis, ski, og skøyter og selv gikk på å vinne Cornell Fakultetet Tennis Club prize. Mens Han var i Stockholm for Å motta Nobelprisen, fikk Han anledning Til å møte Kong Gustav. Da kongen spurte ham hvordan han klarte å håndtere både ball og racket mens han tjente i et spill tennis, ga han ham lett en demonstrasjon.
Sumner fikk sin bachelorgrad i kjemi i 1910 Fra Harvard College. Etter en kort periode på sin onkels bomullsstrikk fabrikk og et år med undervisning kjemi Ved Worcester Polytechnic Institute, vendte han tilbake til Harvard for å forfølge Sin Ph. D., studere biokjemi Med Professor Otto Folin. Når Folin intervjuet Sumner, han hadde rådet ham til å ta opp loven i stedet, fordi «en enarmet mann kunne aldri gjøre det i kjemi». Men, tro mot karakter, Sumner tok denne bemerkningen som en utfordring og fortsatte med å jobbe med sin avhandling Med Folin. Til slutt fikk han doktorgrad i 1914 for sin avhandling om «Dannelsen Av Urea i Dyrekroppen», Og Folins beundring også.
sommeren 1914 aksepterte han Et tilbud Som Assisterende Professor I Biokjemi Ved Cornell Medical School, Ved Ithaca, NY.
fra stiv motstand til bred anerkjennelse for gjennombruddsforskning
I 1917 Begynte Sumner sin forskning på enzymer Ved Cornell, og valgte å jobbe med jack bean (Canavalia ensiformis) som syntes å være ekstraordinært rik på urease. Han trodde å isolere enzymet i ren form fra denne bønnen ville ikke være vanskelig. Til slutt tok det ham ni år å lykkes i denne oppgaven.
Sumners tidlige forsøk ble mislykket. Men verken skuffelsen over fiasko eller motløshet fra sine kolleger, som trodde han forsøkte det umulige, kunne stoppe ham fra å fortsette med sitt arbeid. Han var sikker på at han var på rett spor. I 1921, da Han ble tildelt Et Amerikansk-Belgisk fellesskap, bestemte han seg for å dra til Brussel for å jobbe Med Jean Effront som hadde skrevet en rekke bøker om enzymer. Men Med Den Belgiske biokjemisten som vurderte selve ideen om å isolere urease som absurd, Måtte Sumner gi opp sine planer om å jobbe med ham. Han gjenopptok sitt arbeid I Ithaka med enda større besluttsomhet, og lyktes til slutt i 1926. Med Henvisning til det spennende øyeblikket i livet skrev Sumner i et selvbiografisk notat: «jeg gikk til telefonen og fortalte min kone at jeg hadde krystallisert det første enzymet.»
imidlertid nektet de fleste biokjemikere å legge merke til hans prestasjon. Mange trodde ikke på hans påstand om å ha isolert og krystallisert urease. Sumner gitt rikelig eksperimentelle bevis for å vise at globulin han hadde isolert fra jack bønne måltid var identisk med enzymet urease og at enzymet var et protein. Men forskningsoppgavene han publiserte ble enten avvist eller ignorert av enzymeksperter, med mange som insisterte på at proteinet han hadde krystallisert var bæreren for enzymet og ikke det rene enzymet.
Sumners sterkeste kritikere inkluderte Den ledende enzymkjemikeren Av tiden, Richard Willstä, Og hans studenter I Tyskland som, selv etter flere års intensiv forskning, ikke hadde isolert et rent enzym og derfor konkluderte med at rene enzymer ikke kunne være proteiner. Men skepsis Fra De Europeiske biokjemikerne styrket Bare Sumners beslutning om å forsvare sine funn. Han reagerte på deres negative reaksjoner ved å publisere ti flere papirer og tilby ytterligere data de neste fem årene. I 1936 hadde han tjue publiserte forskningsartikler om urease til hans navn.
Heldigvis For Sumner, til tross for motstanden fra fremtredende biokjemikere, ble hans forskningsarbeid verdsatt Ved Cornell og resulterte i at Han ble tilbudt et fullt professorat Ved Universitetet i 1929.
i 1930 ble Det nok en gang bevist At Willstä var feil og Sumner hadde rett da John H. Northrop fra Rockefeller Institute også viste at enzymer var proteiner og rapporterte krystallisering av pepsin og andre enzymer. I 1937 lyktes Sumner å isolere og krystallisere et andre enzym, katalase, tilstede i blod. Samme år kom mer anerkjennelse av hans arbeid ved Hjelp Av En Guggenheim Fellowship blir tildelt ham, etter som han tilbrakte fem måneder i Sverige arbeider med Den berømte Professor Theodor Svedberg. Kort tid etter ble Han tildelt Scheele-Prisen i Stockholm.
en levetid viet til enzymkjemi
Nå ble Det anerkjent At Sumner hadde utviklet en generell krystalliseringsmetode for enzymer. Men kroningen anerkjennelse ble plukket ut som en Av mottakerne Av Nobelprisen I Kjemi i 1946 «for hans oppdagelse at enzymer kan krystalliseres». De andre medvinnerne av Kjemi Nobelprisen det året Var Northrop og Wendell M. Stanley, som vant Den «for deres fremstilling av enzymer og virusproteiner i ren form».
I 1948 Ble Sumner valgt til National Academy OF Sciences (USA). I 1949 ble Han Valgt Som Medlem Av American Academy Of Arts and Sciences.
Sumner tilbrakte hele sin karriere På Cornell I Ithaca, og fortsatte å bli en pioner innen biokjemi der. I 1947, ett år etter At Han fikk Nobelprisen, ble han utnevnt som direktør for enzymkjemilaboratoriet Ved University ‘ S College Of Agriculture.
Kort tid etter at Han pensjonerte Seg Fra Cornell i juli 1955, Planla Sumner å reise til Brasil for å organisere et forskningsprogram på enzymer ved Universitetet I Minas Gerais, da han plutselig ble syk. Han ble diagnostisert med kreft og døde bare en måned senere den 12. August 1955 på et sykehus I Buffalo, NY.
James Sumners banebrytende arbeid banet vei for videre forskning på den kjemiske strukturen av rene enzymer og resulterte i studiet av enzymer som spiller en nøkkelrolle i forskning i moderne biokjemi.
