Введение

Макс Фердинанд Перуц (19 мая 1914 – 6 февраля 2002) – британский молекулярный биолог австрийского происхождения, разделивший Нобелевскую премию по химии в 1962 году с Джоном Кендрю за исследования структуры гемоглобина и миоглобина. Он также был удостоен Королевской медали Королевского общества в 1971 году и медали Копли в 1979 году. В Кембридже он основал и возглавлял (1962–1979) Лабораторию молекулярной биологии МРК (LMB), четырнадцать ученых которой стали лауреатами Нобелевской премии.

Ранние годы и образование

Перутц родился в Вене, сын Адель "Дели" (Goldschmidt) и Хьюго Перутца, текстильного фабриканта. Его родители были евреями по происхождению, но крестили Перуца в католической вере. Хотя в более поздние годы жизни Перуц отвергал религию и был атеистом, он выступал против оскорбления других за их религиозные убеждения. Его родители надеялись, что он станет юристом, но в школе он увлекся химией. Преодолев возражения родителей, он поступил в Венский университет на химический факультет и окончил его в 1936 году. Узнав от лектора Фрица фон Вессели о достижениях, которые совершались в Кембриджском университете в области биохимии под руководством Гоуленда Хопкинса, он попросил профессора Марка, который вскоре должен был посетить Кембридж, узнать у Хопкинса, есть ли для него место. Марк забыл, но посетил Дж. Д. Бернала, который искал студента-исследователя для помощи в изучении рентгеновской кристаллографии. Перуц был разочарован, так как ничего не знал об этой области. Марк возразил, что он быстро научится. Бернал принял его в качестве студента-исследователя в свою группу по кристаллографии в лаборатории Кавендиша. Его отец передал 500 фунтов стерлингов своему лондонскому агенту для его поддержки. Он быстро учился. Бернал поощрял его использовать метод рентгеновской дифракции для изучения структуры белков. Поскольку кристаллизовать белки было сложно, он использовал кристаллы гемоглобина лошади и начал свою докторскую диссертацию, посвященную его структуре. Гемоглобин стал темой, которая занимала его большую часть профессиональной жизни. Он завершил получение докторской степени под руководством Лоуренса Брэгга в 1940 году. Он подал документы в колледжи Кингса и Сент-Джонса и стал членом Питерхауса, поскольку там была лучшая еда. В 1962 году он был избран почетным членом Питерхауса. Он проявлял живой интерес к младшим членам колледжа и был постоянным и популярным докладчиком в Клубе Кельвина, научном обществе колледжа.

Вторая мировая война

Когда в 1938 году Гитлер захватил Австрию, родителям Перуца удалось бежать в Швейцарию, но они потеряли все свои сбережения. В результате Перуц лишился их финансовой поддержки. Благодаря умению кататься на лыжах, опыту альпинизма, приобретенному с детства, и знаниям о кристаллах, Перуц был принят в команду из трех человек для изучения процесса превращения снега в лед в швейцарских ледниках летом 1938 года. Его статья, опубликованная в Proceedings of the Royal Society, сделала его признанным экспертом в области ледников. Лоуренс Брэгг, профессор экспериментальной физики в Кэвендише, считал исследования Перуца в области гемоглобина перспективными и посоветовал ему подать заявку на грант от Фонда Рокфеллера для продолжения работы. Заявка была одобрена в январе 1939 года, и на полученные средства Перуц смог перевезти своих родителей из Швейцарии в Англию в марте 1939 года. После нескольких месяцев интернирования он вернулся в Кембридж. В связи с его довоенными исследованиями изменений в расположении кристаллов в слоях ледника, у него запросили консультацию относительно возможности укрытия батальона коммандос в убежищах под ледниками в случае высадки в Норвегии. Его знания в области льда привели к тому, что в 1942 году его привлекли к проекту "Хабаккук". Это был секретный проект по строительству ледяной платформы в середине Атлантического океана, предназначенной для дозаправки самолетов. В рамках этого проекта он исследовал недавно изобретенную смесь льда и древесной массы, известную как пикрет. Первые эксперименты с пикретом он проводил в секретном месте под рынком Смитфилд в Лондоне.

Создание отдела молекулярной биологии

После войны он ненадолго вернулся к изучению гляциологии, продемонстрировав, как происходит течение ледников. В 1947 году Перуц, при поддержке профессора Брэгга, добился финансирования от Медицинского исследовательского совета (MRC) для проведения исследований молекулярной структуры биологических систем. Эта финансовая поддержка позволила ему создать Отдел молекулярной биологии в лаборатории Кавендиша. Новое подразделение Перуца привлекло исследователей, осознавших огромный потенциал молекулярной биологии; среди них были Фрэнсис Крик, присоединившийся к работе в 1949 году, и Джеймс Д. Уотсон в 1951 году. В 1953 году Перуц показал, что дифракционные рентгеновские лучи, полученные от кристаллов белка, можно фазировать, сравнивая дифракционные картины от кристаллов белка с прикрепленными и без прикрепленных тяжелых атомов. В 1959 году он применил этот метод для определения молекулярной структуры белка гемоглобина, переносящего кислород в крови. Эта работа привела к тому, что в 1962 году он разделил Нобелевскую премию по химии с Джоном Кендрю. В настоящее время ежегодно методом рентгеновской кристаллографии определяется молекулярная структура нескольких тысяч белков. После 1959 года Перуц и его коллеги приступили к определению структуры окси- и дезоксигемоглобина с высоким разрешением. В результате, в 1970 году, он наконец смог предложить, как гемоглобин функционирует как молекулярная машина: как он переключается между дезоксигенированным и оксигенированным состояниями, запуская поглощение кислорода и последующее его высвобождение в мышцы и другие органы. Дальнейшие исследования в течение следующих двух десятилетий уточнили и подтвердили предложенный механизм. Кроме того, Перуц изучал структурные изменения при различных заболеваниях гемоглобина и их влияние на связывание кислорода. Он надеялся, что молекулу можно будет использовать в качестве рецептора лекарств и что удастся предотвратить или обратить вспять генетические дефекты, такие как те, что возникают при серповидноклеточной анемии. Его также интересовала вариация молекулы гемоглобина у разных видов, обусловленная различными условиями обитания и особенностями поведения. В последние годы жизни Перуц обратился к изучению изменений в белковых структурах, связанных с болезнью Гентингтона и другими нейродегенеративными заболеваниями. Он показал, что начало болезни Гентингтона связано с количеством повторов глутамина, которые, связываясь, образуют то, что он назвал «полярной молнией».

Структура ДНК и Розалинда Франклин

В начале 1950-х годов, когда Уотсон и Крик пытались установить структуру дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), Перуц предоставил им неопубликованный отчет о прогрессе за 1952 год из лаборатории Королевского колледжа под руководством сэра Джона Рэндалла. В этом отчете содержались рентгенограммы дифракции, полученные Розалинд Франклин, которые оказались ключевыми для определения структуры двойной спирали. Перуц сделал это без ведома и согласия Франклин, и до того, как у нее появилась возможность опубликовать детальный анализ содержания ее неопубликованного отчета. Позднее это действие подверглось критике со стороны Рэндалла и других, учитывая результаты и признание, последовавшие за этим "подарком". В попытке прояснить ситуацию, Перуц впоследствии опубликовал отчет, утверждая, что он не содержал ничего, что Франклин не озвучила в докладе, который она представила в конце 1951 года, на котором присутствовал Уотсон. Перуц также отметил, что отчет был адресован комитету Медицинского исследовательского совета (МРК), созданному для "установления связи между различными группами исследователей, работающими при Совете". Лаборатории Рэндалла и Перуца финансировались МРК.

Автор

В последние годы жизни Перуц регулярно публиковал рецензии и эссе в журнале The New York Review of Books по биомедицинским темам. Многие из этих эссе были перепечатаны в его книге 1998 года «Жаль, что я не разозлил вас раньше». В августе 1985 года в журнале The New Yorker была опубликована его статья о пережитом им во время Второй мировой войны в качестве интернированного, под названием «Это была война: враг изнутри». В 1997 году Перуц был удостоен премии Льюиса Томаса за научную прозу. Сборник переписки Перуца был опубликован посмертно в 2009 году под названием «Какое время я переживаю: Избранные письма Макса Перуца».

Ученый-гражданин

Перутц подверг критике теории философов сэра Карла Поппера и Томаса Куна, а также биолога Ричарда Докинза в лекции, прочитанной в Кембридже в 1994 году на тему «Живые молекулы». Он критиковал представление Поппера о том, что наука развивается посредством формирования и опровержения гипотез, утверждая, что гипотезы не обязательно являются основой научных исследований и, по крайней мере, в молекулярной биологии, не обязательно подлежат пересмотру. Для Перуца представление Куна о том, что наука прогрессирует скачкообразно, под влиянием социальных и культурных факторов, является несправедливой характеристикой современной науки. Эта критика распространялась и на ученых, критикующих религию, в частности, на Докинса. Перуц считал заявления, оскорбляющие религиозные чувства людей, нетактичными и наносящими ущерб репутации науки, хотя он не критиковал ученых, выступающих против «очевидно ложных» теорий, таких как креационизм. Он заключил: «даже если мы не верим в Бога, мы должны стремиться жить так, как будто верим». В течение нескольких дней после терактов 11 сентября 2001 года Перуц написал премьер-министру Великобритании Тони Блэру, призывая его не отвечать военной силой: «Я обеспокоен призывами к мести в Америке и опасаюсь, что ответные действия президента Буша приведут к гибели тысяч невинных людей, ввергнув нас в мир эскалации террора и контртеррора. Я надеюсь, что вы сможете использовать свое сдерживающее влияние, чтобы предотвратить это».

Почести и награды

В 1954 году Перуц был избран членом Королевского общества (FRS). Макс Перуц получил множество других значимых наград и отличий: в 1963 году он был удостоен звания Командора Ордена Британской империи, в том же году избран членом Американской академии искусств и наук, в 1967 году получил австрийское отличие в области науки и искусства, в 1968 году был избран членом Американского философского общества, в 1970 году – членом Национальной академии наук США, в 1971 году получил Королевскую медаль Королевского общества, в 1975 году был назначен членом ордена Почётных соратников, в 1979 году получил медаль Копли, а в 1988 году стал членом ордена Заслуг. В 1964 году Перуц был принят в члены Немецкой академии наук Леопольдина, в 1965 году получил степень почётного доктора Венского университета, а в 1967 году – медаль Вильгельма Экнера. В 1964 году он был избран членом EMBO.

Личная жизнь

В 1942 году Перуц женился на Гизеле Кларе Матильде Пейзер (1915–2005), медицинской фотографке. У них было двое детей: Вивьен (род. 1944), искусствовед, и Робин (род. 1949), профессор химии в Йоркском университете. Гизела была беженкой из Германии (она была протестанткой, чей отец родился в еврейской семье). Он умер 6 февраля 2002 года, и его прах был захоронен вместе с родителями, Хьюго и Дели Перуц, на кладбище прихода Вознесения в Кембридже. Гизела умерла 17 декабря 2005 года, и её прах был захоронен в той же могиле.