Michael Berridge

Введение

Британский физиолог и биохимик, новозеландский клеточный биолог сэр Майкл Джон Берридж (22 октября 1938 13 февраля 2020) был британским физиологом и биохимиком. Он был известен своей работой по клеточной сигнализации, в частности открытием, что инозитолтрифосфат действует как второй мессенджер, связывая события на плазменной мембране с высвобождением ионов кальция (Ca2+) внутри клетки.

Ранние годы и образование

Берридж родился в Гатоме (ныне Кадома, Зимбабве) в Южной Родезии (ныне Зимбабве). Его учитель биологии в средней школе убедил его и его родителей, что он должен продолжить высшее образование, и он поступил в недавно основанный Университет Родезии и Ньясаленда (ныне Университет Зимбабве), получив степень бакалавра в области зоологии и химии в 1960 году. Он заинтересовался физиологией насекомых после того, как помог своему профессору физиологии в исследованиях на мухах цеце, и отправился в Соединенное Королевство, чтобы учиться у Винсента Вигглсворта, считающегося отцом физиологии насекомых, в Департаменте зоологии Кембриджского университета. Берридж стал членом в Колледже Гонвилла и Каиуса, где Вигглсворт был членом,

Карьера

Первоначально намереваясь вернуться в Южную Родезию (ныне Зимбабве) после получения степени доктора философии, план Берриджа был сорван войной в Буше. Вместо этого он эмигрировал в Соединенные Штаты, присоединившись к Департаменту биологии Университета Вирджинии в качестве постдокторанта. После ухода на пенсию Берридж был назначен первым почетным членом Бабрахама. Берридж был членом Тринити-колледжа Кембриджского университета с 1972 года до своей смерти.

Исследования

Берридж изучал клеточную сигнализацию, когда он был в Case Western Reserve University, где он получил советы от Теодора В. Ралла, соавтора открытия второго мессенджера циклического AMP с Эрлом Уилбур Сазерлендом-младшим, который также работал в Case Western Reserve. Работая над слюновидными железами вида мухи, Берридж показал, что циклическая АМФ производит тот же физиологический эффект, что и серотонин, резко увеличивая секрецию слюны. Идея второго посланника была новой в то время, и его находка поддержала циклический АМФ как второго посланника серотонина. Он продолжил изучать циклический АМФ после возвращения в Кембриджский университет и провел эксперименты, чтобы изучить, как серотонин и циклический АМФ влияют на движение ионов, поскольку разница концентрации ионов в эпителии слюнных желез контролировала движение воды через эпителий через осмос. Берридж измерил разницу в электрическом потенциале по эпителию, поскольку ионы заряжены. Берридж подозревал, что ионы кальция (Ca2+) могут объяснить различные электрические, но сходные физиологические эффекты серотонина и циклического АМФ. В 1971 году Говард Расмуссен, один из первых исследователей, признавших роль Ca2+ в качестве второго посланника, был в отпускном в Кембридже. Позже он подтвердил, что серотонин активирует две различные рецепторные системы, одну через циклический АМФ, а другую через Ca2+. Затем Берридж хотел определить связь между активацией рецепторов на поверхности клетки и высвобождением внутриклеточного Ca2+ из хранилища. Он был вдохновлен обзорной статьей Роберта Х. Мишеля в 1975 году, в которой предлагалось, что активация рецепторов вызывает распад фосфатидиллинозитола, который, в свою очередь, открывает каналы Ca2+ на клеточной мембране, позволяя Ca2+ поступать в клетки. Он предположил, что фосфатидиллинозитол гидролизуется в форму инозитолового фосфата и диглицерида (DAG), а первый в конечном итоге распадается на инозитол. Он применял ионы лития для взрыва слюнных желез мухи, чтобы ингибировать преобразование инозитолфосфата в инозитол. С помощью Рекса Малкольма Чаплина Доусона, который изучал инозитол в Институте Бабрахама недалеко от Кембриджа, Берридж обнаружил, что фосфатидиллинозитол гидролизуется в IP3 и DAG. Позже в том же году он подтвердил, что IP3 выпускает Ca2+ из внутриклеточного хранилища, которое он идентифицировал как эндоплазматический сетчаток. Этот доклад, вместе с открытием Ясутоми Нисидзуки о том, что DAG был вторым мессенджером по своему праву и мог активировать белковую кинезу С, ознаменовал начало области кальциевой сигнализации.

Berridge had been studying cell signaling when he was at Case Western Reserve University, where he received advice from Theodore W. Rall, co discoverer of the second messenger cyclic AMP with Earl Wilbur Sutherland Jr., who had also worked at Case Western Reserve. Working on the salivary glands of a blow fly species, Berridge showed cyclic AMP produced the same physiological effect as serotonin, dramatically increasing saliva secretion. The idea of second messenger was new at the time, and his finding supported cyclic AMP as a second messenger of serotonin. He continued studying cyclic AMP after returning to the University of Cambridge, and conducted experiments to study how serotonin and cyclic AMP affected the movement of ions, as ion concentration difference across the salivary gland epithelium controlled the movement of water across the epithelium through osmosis. Berridge measured the difference in electric potential across the epithelium since ions are charged. Berridge suspected calcium ions (Ca2+) could explain the distinct electrical but similar physiological effects of serotonin and cyclic AMP. In 1971, Howard Rasmussen, one of the first researchers to recognise the role of Ca2+ as a second messenger, was on a sabbatical at Cambridge. Later, he confirmed that serotonin activated two distinct receptor system, one through cyclic AMP and the other through Ca2+. Berridge then wanted to identify the connection between cell surface receptor activation and the release of intracellular Ca2+ from storage. He was inspired by a review article by Robert H. Michell in 1975, which proposed receptor activation caused the breakdown of phosphatidylinositol, which in turn opened Ca2+ channels on the cell membrane to allowing Ca2+ influx into cells. He hypothesised phosphatidylinositol was hydrolysed into a form of inositol phosphate and diglyceride (DAG), and the former was eventually broken down into inositol. He applied lithium ions to blow fly salivary glands to inhibit the conversion of inositol phosphate to inositol. With help from Rex Malcolm Chaplin Dawson, who was studying inositol at the Babraham Institute near Cambridge, Berridge found that phosphatidylinositol was hydrolysed into IP3 and DAG. Later the same year, he confirmed IP3 released Ca2+ from the intracellular storage, which he identified as the endoplasmic reticulum. This report, together with Yasutomi Nishizuka's discovery that DAG was a second messenger in its own right and could activate protein kinase C, marked the start of the field of calcium signaling.