Cori夫妇研究糖原代谢及其疾病的成就

C. F. Cori(1896-1984)和G. T. Cori(1896-1957),生于捷克斯洛伐克,后加入美国籍,生物化学家,在糖原代谢研究领域作出了重大贡献,1947年共同获得诺贝尔生理学/医学奖。
他们在欧洲上大学时相识,毕业后结为夫妇。1922年Cori夫妇离开欧洲前往美国,在纽约州立研究所对肿瘤的糖代谢进行研究。1931年他们迁到华盛顿大学,进入了研究糖原代谢的巅峰时期。Cori夫妇根据早期对动物肌组织中糖原来源和去路的生理观察结果,提出了乳酸循环的设想。紧接着,他们用实验逐步揭示了这一现象背后的生物化学机制:纯化并结晶获得糖原磷酸化酶等数种糖原代谢的相关酶类,尤其是阐明了磷酸化酶具有活性型a和无活性型b两种形式,发现了第一个别构效应剂AMP;鉴定了葡糖-1-磷酸,并命名为“Cori酯”;在试管中首次由葡糖-1-磷酸合成糖原,尽管生理条件下细胞合成糖原经由UDPG而非葡糖-1-磷酸,但这是第一次在体外利用简单的小分子合成复杂的生物大分子,该结果对于同期在实验室工作的同事后来发现聚合酶有重要的启示作用。
Cori夫妇的工作出色地阐明了糖原和糖之间相互转变的催化机制,他们的实验室成为当时全世界酶学研究的圣殿,这一引领作用持续了近20年,有6位曾在Cori实验室工作过的科学家后来陆续获得诺贝尔奖,分别是A. Kornberg(因发现DNA合成机制,于1959年获奖)、S. Ochoa(因发现RNA合成机制,于1959年获奖)、L.
F. Leloir(因发现UDPG参与糖原合成,于1970年获奖)、E. W. Sutherland(因发现cAMP调节糖代谢,于1971年获奖)、C. de Duve(因发现溶酶体等细胞器,于1974年获奖)、E. G. Krebs(因发现磷酸化酶激酶,于1992年获奖)。
Cori夫人后期着重进行儿童罹患糖原累积症的研究,观察到几种疾病表型,发现过量堆积的糖原在结构上可能正常,也可能出现分支异常。更为重要的是,她进一步阐明,这些疾病表型都可以归结为糖原代谢中的特定酶类发生缺失或活性改变,从而为分子医学的形成奠定了前期理论基础。
【推荐阅读】
1. David L. Nelson, Michael M. Cox. Lehninger Principles of
Biochemistry. 7th ed. New York: W. H. Freeman & Company, 2017.
2. John H. Exton. Crucible
of Science: The Story of the Cori Laboratory. Oxford University Press, 2013.
(赵 晶)