Anfinsen, Christian Boehmer

Christian Boehmer Anfinsen
Christian Boehmer Anfinsen

Christian Boehmer Anfinsen (1969)
Fecha de nacimiento 26 de marzo de 1916( 03/26/1916 ) [1] [2] [3] […]
Lugar de nacimiento Monessen , Pensilvania , EE . UU.
Fecha de muerte 14 de mayo de 1995( 1995-05-14 ) [4] [5] [6] […] (79 años)
Un lugar de muerte
País  EE.UU
Esfera científica bioquímica
Lugar de trabajo
alma mater Swarthmore College ,
Universidad de Pensilvania , Universidad de
Harvard
Titulo academico Doctor
Premios y premios Premio Nobel - 1972 Premio Nobel de Química ( 1972 )
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Christian Boehmer Anfinsen ( Ing.  Dr. Christian Boehmer Anfinsen, Jr .; 26 de marzo de 1916 , Monessen , Pensilvania , EE . UU  . - 14 de mayo de 1995 ) - Bioquímico estadounidense , miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos , Academia Estadounidense de Artes y Ciencias ( 1958 ), miembro extranjero Real Academia Danesa de Ciencias (1964). Ganador del Premio Nobel de Química ( 1972 ).

Biografía

Kristan Behmer Anfinsen nació el 26 de marzo de 1916 en el pequeño pueblo de Monessen, al sur de Pittsburgh, Pensilvania . Su padre, Kristan Bemer Anfinsen, era ingeniero mecánico. Él y su esposa, Sofia Rasmussen Anfinsen, eran inmigrantes noruegos. Después de vivir durante varios años en la ciudad de Charleroi, Pensilvania, la familia se mudó a Filadelfia en la década de 1920 . En 1933, Anfisen fue admitido con una beca en Swarthmore College , donde estudió química. En la edición de 1937 de Halcyon, el álbum anual de los ex alumnos de Swarthmore College , Anfisen se describe de la siguiente manera: "Con las fosas nasales dilatadas que expresan pasión, con una mata de cabello rubio en la cabeza y una mirada lánguida de grandes ojos azules, camina por el terrenos de la universidad". Al recordar sus años de estudiante en 1964, Anfinsen comentó con modestia que todos eran genios excepto él. Después de obtener una licenciatura en química en 1937, Anfinsen estudió en la Universidad de Pensilvania para obtener una maestría en química orgánica en 1939. Al mismo tiempo, trabajaba como asistente. En 1939, la American Scandinavian Foundation le otorgó una beca para desarrollar nuevos métodos para analizar las estructuras químicas de las enzimas en el laboratorio Carlsberg de Copenhague. La peligrosa situación que se desarrolló en Europa por el estallido de la Segunda Guerra Mundial le obligó a regresar a Estados Unidos en 1940.

Desde 1950 - Jefe del Laboratorio de Fisiología Celular y Metabolismo del Instituto Nacional de Cardiología, Institutos Nacionales de Salud de EE . UU. , ( Bethesda, Maryland ). En 1954, la Fundación Rockefeller financió una nueva visita de Anfinsen a Copenhague, donde trabajó en el Laboratorio Carlsberg durante un año. Desde 1958 es miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias [8] . En 1958-1959, Anfinsen comenzó a trabajar en el Instituto Weizmann , Rehovot , Israel [9] .

En 1962, durante una visita de trabajo a la Universidad de Harvard , recibió una oferta para dirigir el departamento de química y en 1963 fue nombrado jefe del laboratorio de bioquímica del Instituto Nacional para el Estudio de la Artritis y el Metabolismo, donde trabajó hasta 1981. En 1979 se convirtió al judaísmo y dejó de fumar [10] [11] . De 1982 a 1995 fue profesor de bioquímica en la Universidad Johns Hopkins [12] .

Doctorado honorario de la Universidad de Brandeis (1977)

El 14 de mayo de 1995, Anfinsen sufrió un infarto y murió en el Hospital North West en Randelltun, un año antes de cumplir 80 años.

Etapas de la actividad científica

El estudio de la malaria (1943-1950)

Después de que Anfisen completara su doctorado en la Facultad de Medicina de Harvard en 1943, la universidad lo contrató para impartir un curso de bioquímica. En 1944, la División de Investigación y Desarrollo (BID), una oficina en tiempos de guerra establecida durante la administración de Franklin D. Roosevelt por Vannevar Bush, patrocinó un proyecto de investigación sobre la malaria en Harvard. El BID quería comprender la composición biológica de Plasmodium knowlesi, un microbio palúdico que transmiten los mosquitos. Esto podría ayudar a proteger a las tropas estadounidenses con base en el sudeste asiático y el norte de África. BID contrató a Anfinsen, y pasó los siguientes tres años estudiando el metabolismo sanguíneo en monos sanos e infectados con malaria.

El plegamiento de proteínas y la hipótesis termodinámica (1950-1962)

Después de comenzar a trabajar en los Institutos Nacionales de Salud, Anfinsen quería ampliar su estudio de los aminoácidos y la estructura de las proteínas. Se preguntó por qué la proteína se pliega en una variedad de formas tridimensionales. Para su investigación, eligió como modelo la ribonucleasa pancreática bovina, que es una enzima que promueve las interacciones de ADN y ARN en las células pancreáticas bovinas. En parte, la elección de tal enzima fue práctica. Armor, una empresa empacadora de carne en Chicago, podría proporcionar a Anfinsen un laboratorio con una fuente lista de materia prima. Anfinsen y los estudiantes graduados Michael Sela y Fred White observaron durante experimentos de laboratorio que las cadenas de aminoácidos en la enzima ribonucleasa activa se pliegan espontáneamente en lo que Anfinsen más tarde llamó la "conformación nativa" de la enzima. En un importante artículo publicado en el Journal of Biological Chemistry en 1954, Anfinsen demostró que la secuencia de aminoácidos en una cadena peptídica determina el patrón de formación. El misterioso proceso complejo de formación de proteínas puede explicarse completamente por las interacciones físicas y químicas entre los grupos laterales de aminoácidos.

En 1954, la Fundación Rockefeller otorgó a Anfinsen una beca de posdoctorado en el Laboratorio Carlsberg de Copenhague, donde había trabajado 15 años antes, entre 1939 y 1940. Trabajando con el bioquímico danés Kai Lindström-Lang, Anfinsen llevó a cabo un análisis físico detallado de la estructura de la ribonucleasa y publicó un estudio preliminar de sus hallazgos en Biochimica et Biophysica Acta en 1955. En gran medida, su trabajo estuvo influenciado por los éxitos de laboratorio del bioquímico británico Frederick Sanger, quien recibió el Premio Nobel de Química en 1958 por su trabajo sobre la estructura proteica de la hormona insulina. Sin embargo, Anfinsen admitió más tarde que su trabajo durante este período no estuvo exento de errores. Reflexionando sobre este artículo en 1989, dijo: “Un ejemplo perfecto de cómo una conclusión que es absolutamente aceptable puede ser completamente errónea debido a la falta de conocimiento en ese mismo momento. Pasé los siguientes 15 años rechazando las conclusiones alcanzadas".

En 1962, Anfinsen había desarrollado lo que llamó la "hipótesis termodinámica" del plegamiento de proteínas, que pretendía explicar la conformación nativa de las estructuras de aminoácidos. Sugirió que las conformaciones originales o naturales se obtienen porque esta forma es la más termodinámicamente estable en el entorno intracelular. Es decir, la molécula de proteína toma esta forma como resultado de la restricción de los enlaces peptídicos y cambios de forma por otras propiedades químicas y físicas de los aminoácidos. Para probar esta hipótesis, Anfinsena desnaturalizó la enzima ribonucleasa en condiciones químicas extremas y notó que la estructura de aminoácidos de la enzima volvió a plegarse espontáneamente a su forma original cuando colocó la enzima en las condiciones originales. Como afirmó diez años después, en su discurso del Nobel en 1972: "La conformación nativa está determinada por la totalidad de las interacciones interatómicas, y por lo tanto por la secuencia de aminoácidos, en un entorno dado".

Ingeniería molecular (1959-1972)

El éxito de Anfinsen en el experimento de plegamiento de proteínas lo inspiró a publicar The Molecular Foundations of Evolution en 1959. Este ambicioso libro intentó mostrar las similitudes científicas y disciplinarias entre la genética molecular y la química de proteínas. Anfinsen creía que el misticismo que rodeaba al ácido desoxirribonucleico (ADN), cuya estructura fue descrita por Francis Crick y James D. Watson, eclipsaba el campo de la química de proteínas. Estaba consternado porque su trabajo a fines de la década de 1950 con la ribonucleasa pancreática bovina no era tan atractivo como el trabajo de los biólogos moleculares y genetistas para encontrar formas de "descifrar el código" del ADN.

Más razones para creer que la química de las proteínas no ha recibido la atención científica que merece provienen del anuncio mundial de Anfinsen en 1961 de que dos miembros del NIH, Marshall Nirenberg y J. Heinrich Mattei, habían descifrado la primera palabra, código genético. Sin embargo, Michael Young, uno de los muchos posdoctorados de Anfinsen, sintió que "varias personas estaban motivadas para trabajar en el laboratorio de Anfinsen en gran parte porque leyeron esta publicación pequeña pero científicamente rica". Anfinsen volvió a este tema 25 años después cuando, en 1984, publicó el artículo "Química clásica de proteínas en el mundo del corte y empalme". A partir de 1963, Anfinsen se alejó de la investigación sobre la ribonucleasa pancreática bovina y comenzó a investigar la bacteria Staphylococcus aureus. En 1966, Anfinsen y sus colegas habían aislado la ribonucleasa de S. aureus mediante cromatografía de afinidad, una técnica de laboratorio innovadora iniciada en 1951 por Dan Hampston Campbell, profesor de inmunología en el Instituto de Tecnología de California. La cromatografía de afinidad permitió a Anfinsen colocar las bacterias en una solución química que capturaba selectivamente las especies moleculares y las extendía por todo el medio, por lo que eran fáciles de analizar por analogía con los colores del espectro. A través de este proceso, Anfinsen pudo analizar fragmentos de una cadena de aminoácidos tridimensional. En todos sus experimentos, las partes fragmentadas de la cadena se doblaron en una conformación nativa. En 1966 y 1967 Anfinsen fue más allá en el estudio de la ribonucleasa estafilocócica. Usando esta técnica, pudo mostrar la secuencia completa de las 149 unidades de la cadena de aminoácidos en la enzima. Esto significó que Anfinsen y sus colegas en el laboratorio pudieron determinar la posición exacta de los aminoácidos individuales y los enlaces peptídicos a través de los cuales se unen.

La importancia de este trabajo fue mostrar que una explicación de la química de las proteínas es esencial para comprender la función del ARN en la herencia. En 1968, Anfinsen propuso investigar cómo la estructura de la proteína creaba actividad biológica alterando artificialmente las enzimas y luego ver cómo se alteraba su función. Al describir este trabajo en una entrevista con el Jerusalem Post israelí en enero de 1970, Anfinsen declaró: “Estamos involucrados en lo que podría llamarse ingeniería molecular. Estamos mirando la estructura de una enzima y, por ejemplo, si vemos una pieza en la cadena que no parece estar haciendo nada, veremos qué sucede si la cortamos. Algunas personas piensan que los descubrimientos más importantes en biología molecular ya se han hecho, que la doble hélice ha terminado, pero creo que el plegamiento de proteínas acaba de abrirnos un campo enorme".

Estudio de interferón y bacterias termófilas (1973-1995)

Poco después de recibir el Premio Nobel de Química en 1972 por su trabajo para establecer la relación entre la secuencia de aminoácidos de la ribonucleasa A y su conformación biológicamente activa, Anfinsen centró su atención en el interferón. El interferón es una proteína generada por células humanas que han sido transformadas por un virus, parásito o ataque químico. La proteína estimula un poderoso ataque del sistema inmunológico del cuerpo contra los virus y otros objetos que causan enfermedades. Los investigadores médicos creían que comprender el poder del interferón podría ser una clave potencial para combatir la enfermedad. Así como la complejidad de Staphylococcus aureus capturó el interés de Anfinsen en la década de 1960, la química del interferón sorprendió a Anfinsen porque los químicos sabían muy poco al respecto.

En 1974, Anfinsen y un equipo de jóvenes investigadores utilizaron la cromatografía de afinidad para aislar y purificar el interferón. El proceso de purificación les permitió producir grandes cantidades de proteínas que antes solo estaban disponibles en cantidades exiguas. En 1979, Anfinsen dirigía un nuevo equipo de investigadores que determinaba la secuenciación completa de aminoácidos del interferón. Publicó los resultados de estos estudios en 1980 en un importante artículo en Chronicle of the New York Academy of Sciences. El potencial de implicaciones biomédicas en este trabajo fue enorme. Las compañías farmacéuticas podrían producir fácilmente interferón y desarrollar medicamentos basados ​​en la propiedad antiviral de la proteína. Los científicos y médicos a principios de la década de 1980 esperaban poder usar la proteína para tratar algunas formas de cáncer. Si bien el interferón no ha estado a la altura de todas estas esperanzas como "medicamento milagroso", los medicamentos a base de interferón producidos por tecnología de ADN recombinante se usan para tratar tumores e infecciones, así como también para la esclerosis múltiple, la hepatitis C, la leucemia y el sarcoma de Kaposi.

Después de pasar un año como investigador invitado en el Instituto de Ciencias Weizmann en Israel, Anfinsen regresó a los Estados Unidos en 1982 para convertirse en profesor de biología en la Universidad Johns Hopkins. Después de 1983, su programa de investigación se centró en Pyrococcus furiosus, o lo que él llamó "bacterias hipertermófilas". Son microorganismos que se multiplican a temperaturas muy altas. Un hecho raro, ya que la mayoría de las enzimas pierden sus propiedades catalíticas en un estrecho rango de temperatura de alrededor de 25 º a 30 º C. "Estos animales locos", como Anfinsen describió las bacterias a un colega en marzo de 1983, atmósferas, y deben tener una sorprendente gran variedad de proteínas y ácidos nucleicos en ellos". Al igual que con el estudio de Staphylococcus aureus en la década de 1960 o el interferón en la década de 1970, Anfinsen quedó cautivado por la bioquímica y la estructura de estas bacterias inusuales. Y hasta cierto punto, mientras estudiaba la composición química de estos maravillosos microorganismos, volvió al estudio de la bioquímica del parásito de la malaria Plasmodium knowlesi, lo que hizo a principios de la década de 1940. Le parecía que los bioquímicos podrían usar estas bacterias termófilas para aplicaciones prácticas, al igual que le parecía que el interferón podría ser un avance potencial para los pacientes con cáncer. En el momento de su muerte en mayo de 1995, estaba trabajando en un proyecto patrocinado por la Fundación Nacional de Ciencias para crear enzimas a partir de bacterias termófilas que fueran lo suficientemente poderosas como para desintoxicar los contaminantes y los desechos radiactivos en los océanos.

Activismo humanitario y político

Anfinsen estuvo profundamente involucrado en varias causas políticas, impulsado por el compromiso científico y la responsabilidad social. Incluso en la década de 1950, Anfinsen vio un vínculo directo entre el mundo apolítico en el laboratorio y la esfera pública. Algunos científicos, en particular los que trabajaban en instituciones públicas como los Institutos Nacionales de Salud, se consideraban "figuras públicas" directamente responsables de las consecuencias sociales de su trabajo, especialmente durante la era del movimiento por los derechos civiles y contra la guerra de Vietnam. . Anfinsen participó, por ejemplo, en la organización del tratado de prohibición de pruebas nucleares de 1963.

El clima social a fines de la década de 1960 y principios de la de 1970 instó a académicos como Anfinsen a presionar por una reforma política, aunque dijo en 1972 que no apoyaba la "manifestación violenta al estilo de Berkeley". En mayo de 1969, por ejemplo, Anfinsen y Marshall Nirenberg, premio Nobel de 1968 y miembro de los Institutos Nacionales de Salud, protestaron porque el gobierno brasileño había despedido a sus famosos científicos Isaias Rowe, Alberto Carvalho da Silva, Helio Lorenzo de Oliveira. En enero de 1973, solo un mes después de recibir el Premio Nobel, Anfinsen y otros científicos, incluido el premio Nobel de 1970 Julius Axelrod, suplicaron a Richard Nixon que apoyara el intercambio científico entre EE. UU. y la URSS. En junio de 1973, Anfinsen formó una alianza de científicos del NIH, incluidos Axelrod y Nirenberg, que hicieron circular una petición para protestar por la toma de posesión del centro oncológico por parte de Nixon.

Diez años después, en junio de 1983, Anfinsen, Axelrod, Nirenberg y el premio Nobel de 1976 D. Carlton Gaidushek criticaron públicamente a la administración Reagan por recortar drásticamente el presupuesto de los programas de investigación biomédica en los Institutos Nacionales de Salud. En 1981, Anfinsen se convirtió en presidente del Comité de Derechos Humanos de la Academia Nacional de Ciencias. Ocupó este cargo hasta 1989. El trabajo de Anfinsen no fue solo administrativo. Al igual que Julius Axelrod, pasó muchas horas de su tiempo personal escribiendo cartas a los líderes de Brasil, México, Turquía y la URSS. Los gobiernos de estos países reprimieron o encarcelaron a investigadores científicos considerados política e intelectualmente peligrosos. En 1981, Anfinsen y otros miembros del comité viajaron a Argentina en una misión de rescate para liberar a doce científicos que enfrentaban la coacción interna del gobierno militar del país y del controvertido presidente Jorge Rafael Videla. “En ese momento de mi vida no había fumado durante diez años”, escribió Anfinsen sobre la misión de rescate unos años más tarde, “pero dos semanas en Buenos Aires me enviaron de vuelta al tabaco como antídoto contra las angustiosas entrevistas con familiares y amigos. funcionarios del gobierno.” personas que ocurrieron en cualquier momento del día o de la noche.

A principios de la década de 1980, Anfinsen criticó los posibles abusos en biotecnología e ingeniería genética. En 1983, por ejemplo, observó que “sorprendentemente se está gastando poco esfuerzo y dinero en el uso de nuevas biotecnologías en la producción de alimentos y el control de la población. Tendemos a olvidar que la cantidad de personas enfermas en el mundo es bastante pequeña en comparación con la cantidad de personas relativamente sanas que se acuestan con hambre todas las noches”. En 1988, Anfinsen estaba entre el grupo principal de científicos que criticaron el Proyecto Genoma Humano recién propuesto, que circuló a través de peticiones y seminarios internacionales. "Es bien sabido", argumentó Anfinsena en 1990, "que aproximadamente el 95% del material genético en el genoma humano es en su mayoría 'relleno', y la secuenciación completa del genoma requeriría mucho tiempo y esfuerzo". Sin embargo, Anfinsen no era del todo pesimista. Dado que su investigación sobre el interferón y las bacterias termófilas fue exitosa, creía que la biotecnología podría beneficiar enormemente a la humanidad. En octubre de 1983, fue invitado a hablar en la 19.ª Conferencia Anual del Premio Nobel celebrada en el Gustavus Adolphus College de la Catedral de St. Peter, Minnesota. En su discurso en la conferencia, afirmó: "Creo sinceramente que podremos seguir la aplicación de la biotecnología a los humanos hasta que el deseo humano de poder y ganancias materiales sea superior". Al combinar la investigación biomédica con el compromiso político con los derechos humanos y la justicia social, Anfinsena personificó al científico del pueblo en una era de rápido progreso científico y cambio social.

Puso su firma debajo de la " Advertencia de los científicos a la humanidad " (1992).

Cualidades personales y aficiones

Para distraerse de los asuntos profesionales y científicos, Anfinsen tocaba el violonchelo y el piano. También era un ávido navegante y navegaba regularmente en su barco alrededor de la bahía de Chesapeake y a lo largo de la costa este desde Boston hasta Miami.

Familia

Anfinsen se casó con su primera esposa, Florence Koenanger, en 1941. Tuvieron tres hijos: Chris III, Margot y Carol. En 1979, Anfinsen se casó con su segunda esposa, Libby Shulman Ely.

Principales publicaciones

Anfinsen ha publicado más de 200 artículos originales, principalmente sobre la relación entre la estructura y la función de las proteínas.

Artículo sobre el estudio de la estructura física de la ribonucleasa en "Biochimica et Biophysica Acta" en 1955

"Aconitasa de músculo cardíaco de cerdo, en Métodos en Enzimología", editado por Colowick y Kaplan, Academic Press, Inc 1955

Un artículo sobre los resultados de la investigación sobre el interferón en 1980 en Chronicle of the New York Academy of Sciences.

El libro "Fundamentos Moleculares de la Evolución" en 1959.

Artículo "Sobre la naturaleza no esencial de los enlaces de hidrógeno para la actividad caralítica de la ribonucleasa" Copenhague. 1956

"Los blancos". 2do. edición Nueva York-Londres. 1963 vol. una

ingeniería de proteínas orlando 1986

"Organización molecular y función biológica (perspectivas modernas en biología)". Nueva York. Harper & Row, 1966

"Química de proteínas clásica en un mundo de corte y empalme, en Protein maineerinp", I. Masayori, R. Sarma (Eds.), Orlando, Academic Press, 1986.

Cargos ocupados

Premio Nobel

Premio Nobel de Química ( 1972 , junto con S. Moore y W. Stein ), por su trabajo sobre el establecimiento de un vínculo entre la secuencia de aminoácidos de la ribonucleasa A y su conformación biológicamente activa [13] .

Literatura

Notas

  1. ↑ Christian B. Anfinsen Jr. // Museo Solomon Guggenheim - 1937.
  2. ↑ Christian Boehmer Anfinsen // Enciclopedia Brockhaus  (alemán) / Hrsg.: Bibliographisches Institut & FA Brockhaus , Wissen Media Verlag
  3. ↑ Christian Boehmer Anfinsen // Proleksis enciklopedija, Opća i nacionalna enciklopedija  (croata) - 2009.
  4. ↑ Enciclopedia Británica 
  5. ↑ Dos subsitios en el dominio de unión del receptor de acetilcolina: un subsitio aromático y un  subsitio de prolina
  6. ↑ No se requiere  ensamblaje
  7. ↑ Christian B. Anfinsen, Premio Nobel de Química, muere a los 79  - The New York Times , 1995.
  8. ↑ Libro de miembros, 1780–2010 : Capítulo  A. Academia Americana de las Artes y las Ciencias. Consultado el 18 de abril de 2011. Archivado desde el original el 1 de marzo de 2012.
  9. ↑ Christian B. Anfinsen - 1957 (Fundación Guggenheim) Archivado el 22 de junio de 2011.
  10. ↑ Perfil de Anfinsen . Consultado el 17 de marzo de 2011. Archivado desde el original el 26 de diciembre de 2018.
  11. ↑ The Christian B. Anfinsen Papers  (inglés)  (enlace no disponible) . Institutos Nacionales de Salud. Consultado el 23 de agosto de 2009. Archivado desde el original el 30 de octubre de 2004.
  12. ↑ Obituario: Christian Anfinsen (independent.co.uk) . Consultado el 29 de septiembre de 2017. Archivado desde el original el 15 de abril de 2019.
  13. ↑ El Premio Nobel de Química 1972 (Real Academia Sueca de Ciencias) . Consultado el 6 de noviembre de 2011. Archivado desde el original el 29 de junio de 2018.
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