Jennifer Moyle
Jennifer Moyle (30 kwietnia 1921 - 1 sierpnia 2016) była brytyjską biochemikiem, która pomogła odkryć chemiosmotyczny mechanizm syntezy ATP .
Prowadziła również badania nad właściwościami oczyszczonych enzymów izocytrynowych oraz importem wapnia do mitochondriów podczas oddychania komórkowego.
Biografia
Jennifer Moyle urodziła się w Norwich w Anglii i uczęszczała do Norwich High School for Girls . Była córką SH Leonarda Moyle'a i Olive M. Dakin. Miała siostrę o imieniu Vivian, która również studiowała biochemię.
Moyle rozpoczęła naukę w Norwich High School for Girls w 1926 r., Gdzie pozostała aż do wstąpienia do Girton College na Uniwersytecie Cambridge w 1939 r. Studiując tam, uzyskała „Title of Bachelor of Arts Degree”, odpowiednik współczesnego Bachelor of Arts, w 1942. Specjalizowała się w biochemii, a także uczęszczała na wiele wykładów z filozofii.
W 1955 Moyle rozpoczęła pracę doktorską na Uniwersytecie w Edynburgu i uzyskała doktorat z zoologii w 1958.
Moyle przeprowadził wiele badań dotyczących oddychania komórkowego, fosforylacji oksydacyjnej i właściwości oczyszczonych enzymów izocytrynowych. Była głównym czynnikiem przyczyniającym się do rozwoju teorii chemiosmotycznej dotyczącej syntezy ATP.
Służba wojskowa
Wkrótce po uzyskaniu dyplomu Moyle wstąpiła do Pomocniczej Służby Terytorialnej podczas II wojny światowej. Trafiła do wywiadu wojskowego, gdzie wkrótce została oficerem wywiadu w MI8 . Tam awansowała na zastępcę dowódcy sekcji zajmującej się wywiadem uzyskanym z szyfrów łamiących niemieckie szyfry.
Po II wojnie światowej kontynuowała służbę jeszcze przez rok pomagając uczyć żołnierzy powrotu do życia cywilnego.
Badania
Moyle rozpoczęła swoją karierę w badaniach biochemicznych w 1964 roku, kiedy dołączyła do laboratorium biochemicznego w Cambridge. Zaczynała jako asystentka Marjory Stephenson , ale po kilku latach Stevenson przedstawił Moyle'a Peterowi D. Mitchellowi , z którym Moyle pracowała przez większość swojej kariery naukowej. Głównym przedmiotem badań Jennifer było oddychanie komórkowe. przez krótki okres Moyle pracował z Malcolmem Dixonem i obaj skupili się na oczyszczaniu enzymów izocytrynowych.
Oczyszczone enzymy izocytrynowe
Jennifer Moyle opublikowała artykuł na temat właściwości oczyszczonych enzymów izocytrynowych w sierpniu 1956 wraz z Malcolmem Dixonem . W artykule opisano chemiczne i fizyczne właściwości enzymów izocytrynowych, różne reakcje, w których biorą udział, przyczyny ich inaktywacji oraz hipotezę dotyczącą mechanizmu reakcji. Moyle i Dixon są autorami innego artykułu dotyczącego enzymu izocytrynowego trifosfopirydyny połączonej z nukleotydem izocytrynowej dehydrogenazy-oksalobursztynowej karboksylazy. W pracy przedstawiono właściwą metodę oczyszczania tego enzymu.
Teoria chemiosmotyczna
Jednym z głównych wkładów Moyle w dziedzinie biochemii jest jej wkład w rozwój teorii chemiosmotycznej. Moyle prowadził badania z Peterem Mitchellem nad reakcjami chemiosmotycznymi i mechanizmami reakcji, co doprowadziło do rozwoju teorii w 1967 roku. Teoria chemiosmotyczna wyjaśniła mechanizm fosforylacji oksydacyjnej, stwierdzając, że synteza ATP wymaga chemiosmozy do funkcjonowania. Gradient protonów w poprzek wewnętrznej błony mitochondriów jest tworzony przez łańcuch transportu elektronów. To powoduje, że protony ponownie wchodzą do macierzy mitochondrialnej przez białkową syntazę ATP . Ruch protonów przez ten enzym powoduje ruch mechaniczny i zmianę konformacyjną enzymu, który łączy ADP i nieorganiczny fosforan w celu wytworzenia ATP. Propozycja teorii chemiosmotycznej nie była akceptowana w środowisku naukowym przez ponad dziesięć lat, aż do r. Kiedy w końcu został zaakceptowany, Peter Mitchell otrzymał nagrodę Nobla za swoją pracę. Chociaż komitet noblowski uznał wkład Moyle, nie otrzymała ona nagrody Nobla.
Mitochondria i oddychanie komórkowe
Teoria chemiosmotyczna była wówczas radykalna i nie została od razu zaakceptowana przez społeczność naukową. Jednym z eksperymentów, który Moyle i Mitchell przeprowadzili w 1967 roku, było zbadanie sposobów poprawy precyzji, z jaką można zmierzyć iloraz translokacji protonu do tlenu, oraz określenie optymalnych warunków dla tych pomiarów. Ich celem było poprawienie precyzji tego pomiaru, aby umożliwić innym potwierdzenie ich ustaleń w proponowanej hipotezie chemiosmotycznej. Przeprowadzili ten eksperyment, ponieważ układ łańcucha transportu elektronów był wówczas tylko hipotezą i wywnioskowano go z ilorazu protonów przeniesionych do tlenu w łańcuchu (→H+/O). Moyle i Mitchell wyizolowali mitochondria z wątroby szczura, zmierzyli przemieszczenie pH przez błonę mitochondrialną i obliczyli związek między translokacją protonów a zmianami pH. Odkryli, że impulsy zakwaszenia przestrzeni błony wewnętrznej mitochondriów są spowodowane transportem jonów H+ z macierzy mitochondrialnej do przestrzeni błony wewnętrznej i nie można ich przypisać tworzeniu i rozpadowi związku pośredniego, jak to było wcześniej hipotetyczny. Ich praca dostarczyła wystarczających szczegółów, aby inni mogli odtworzyć ich eksperyment i potwierdzić swoje wcześniejsze ustalenia dotyczące teorii chemiosmotycznej.
Artykuł opublikowany wspólnie z Peterem Mitchellem w 1977 roku przedstawia w zarysie ich pracę dotyczącą importu wapnia do mitochondriów w wątrobie szczura podczas oddychania komórkowego. W artykule stwierdzają, że ten import wapnia odbywa się elektroforetycznie i że uzyskano już dowody wskazujące, że jeden ładunek elektryczny jest przemieszczany przez wrażliwy na lantanowce system transportowy na pojedynczy importowany jon wapnia (Ca2+). Moyle i Mitchell wyizolowali mitochondria wątroby szczura, aby zbadać swoją hipotezę, że transporter wapnia jest w rzeczywistości transporterem fosforanu wapnia, zdefiniowanym w artykule jako „(Ca2)4+--HPO42-symporter”. Ich wyniki były zgodne z ich hipotezą, pokazując, że symporter (Ca2)4+--HPO42- wrażliwy na lantanowce, który jest niewrażliwy na NEM i katalizowany mersalilem, katalizowany translokacją wapnia w mitochondriach wątroby szczura.
Koledzy naukowi
Petera D. Mitchella
Jennifer Moyle i Peter Mitchell byli współpracownikami naukowymi przez ponad trzydzieści lat, począwszy od około 1948 r., aż do przejścia Moyle'a na emeryturę w 1983 r. Pracowali razem nad wieloma projektami badawczymi, w tym nad rozwojem teorii chemiosmotycznej. Moyle zaprojektowała wiele eksperymentów, które były fundamentalne dla sprawdzenia hipotezy teorii, i pomogła Mitchellowi zdobyć Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1978 roku.
Moyle i Mitchell byli także współzałożycielami charytatywnej firmy badawczej znanej jako Glynn Research Ltd., instytutu badawczego, który promował badania biologiczne w latach 1964-1987.
Malcolma Dixona
Jennifer Moyle i Malcolm Dixon pracowali razem przez około dwa lata. W tym czasie wspólnie badali właściwości oczyszczonych enzymów izocytrynowych i opublikowali swoje odkrycia.