Севе́ро Очо́а де Альборно́с (; 24 сентября 1905, Луарка, Испания — 1 ноября 1993, Мадрид) — испанский и американский биохимик, лауреат Нобелевской премии по физиологии или медицине 1959 года «за открытие механизмов биосинтеза РНК и ДНК»Информация на сайте Нобелевского комитета (вместе с А. Корнбергом).
Биография и научная работа
Обучение. Первые работы Северо Очоа родился 25 сентября 1905 года в Луарке, небольшом городке в Астурии, на побережье Атлантического океанаBiogr. Mems Fell. R. Soc. vol. 43 351—365. (1997). Он был младшим из семи сыновей, его отец был юристом и бизнесменом и умер, когда Северо было 7 лет. Его дядя, , был во Второй Испанской республике и президентом республиканского правительства в изгнании, а племянница Аврора де Альборнос стала известной литературной деятельницей.
После смерти отца семья, стремясь пожить в средиземноморском климате, перебралась в Малагу, на побережье, живя там с середины сентября по середину июня. Там Северо пошёл в частную школу, поддерживаемую иезуитами, а потом в высшую школу, где получил степень бакалавра в 1921 году. В течение последнего года в высшей школе он заинтересовался естественными науками и в 1923 году поступил в Медицинскую Школу при Мадридском Университете. Он никогда не стремился быть доктором, однако медицина позволила ему изучать биологию. Он был очарован испанским нейробиологом Сантьяго Рамон-и-Кахалем и мечтал об изучении гистологии под его началом. Но, к великому сожалению Северо, когда он поступил в Медицинскую Школу, Кахаль, которому было уже более 70 лет, отошёл от науки. Однако Северо Очоа никогда не уставал перечитывать биографию Кахаля, а его книга под названием «Рекомендации к научным исследованиям» (Advice on scientific research) имела на Очоа огромное влияние. На третьем курсе медицинской школы Очоа решает посвятить свою жизнь изучению биологии.
Вторым учёным, кто имел сильное влияние на Северо Очоа, был один из его учителей, Хуан Негрин, который бывал в Германии. Он советовал Очоа читать книги не только на испанском языке. На тот момент единственным иностранным языком, которым владел Очоа, был французский, и его последующее решение ехать в Германию и Англию для соискания степени доктора было вызвано стремлением изучать иностранные языки. Профессор Негрин предоставил Северо Очоа и его другу Хосе́ Вальдека́сасу возможность проводить некоторые исследования в его лаборатории в свободное время. Он предложил им выделить креатинин из мочи. Северо Очоа заинтересовался функциями и метаболизмом креатина и креатинина. Очоа и Вальдекасас предложили простой микрометод для определения концентрации креатина в мышцахA MICRO METHOD FOR THE ESTIMATION OF TOTAL CREATININE IN MUSCLE. Для применения этого метода и овладения английским языком Очоа провёл 2 месяца в Глазго у профессора Ноэля Патона, который работал над метаболизмом креатина. Вернувшись в Испанию с хорошим знанием английского (у него была прирождённая способность к изучению языков), он предложил Журналу биологической химии (Journal of Biological Chemistry) статью с описанием своего метода количественного определения креатина и с удовольствием обнаружил, что метод был принят после незначительной проверки(With J.G. Valdecasas) A micro-method for the estimation of creatinine in muscle J. Biol Chem. 81, 351—357. (1929). Изучение креатина повлекло за собой интерес Очоа к химии сокращения мышц и к работе немецкого ученого Отто Мейерхоффа над фосфокреатином, только что открытом соединении.
Работа в Германии и Англии Отто Мейерхоф работал в Институте Кайзера Вильгельма (Kaiser Wilhelm Institute, K.W.I.), основанном в 1910 году в Далеме, фешенебельном пригороде Берлина. Промышленниками и банкирами, понимающими, что благосостояние Германии основывается на быстром развитии фундаментальных наук, были обеспечены большие средства. Две значительных фигуры биохимии — Карл Нойберг, директор Института, и Отто Варбург — работали в K.W.I. Мейерхофа интересовала проблема: как потенциальная энергия пищи становится доступной клетке? Он выбрал мышцу как экспериментальную модель, чтобы попытаться найти связь между химическими превращениями и производством тепла и механической работой. Северо Очоа обратился с просьбой к Мейерхофу, чтобы тот позволил ему посвятить в его лаборатории некоторое время изучению как сокращения мышц, так и Германии в целом. К его удовольствию, он был принят там и прибыл в лабораторию осенью 1929. Северо Очоа не знал немецкого, однако Мейерхоф говорил по-английски, и спустя два месяца Северо Очоа выучил немецкий в той степени, которая была достаточна для дальнейшего общения. В числе других аспирантов в K.W.I. работали также Фриц Липман и Дэвид Нахмансон. Одной из замечательных особенностей K.W.I. являлось стремление устранить барьер между физикой, химией и биологией. K.W.I. дал огромный толчок молодым биохимикам, таким, как Северо Очоа и Фриц Липман. Северо Очоа изучал, как сокращение мышц может использовать иную энергию, помимо той, что поступает от распада углеводов, и влияет ли распад фосфокреатинина на сокращения. Ответ пришёл позже (после открытия ATФ), когда Ломан обнаружил, что фосфокреатин регенерирует ATФ путём переноса PO4 к AДФ. В конце 1929 года Мейерхоф перешёл из Далема в Гейдельберг, где Общество Кайзера Вильгельма построило красивое новое здание, включающее четыре исследовательских института (физический, химический, физиологический и экспериментальной медицины). Мейерхоф был назначен директором Физиологического Института, и Северо Очоа переехал с ним в Гейдельберг. Он вернулся в Мадрид в 1930, защитив диссертацию о роли надпочечников в сокращении мышц, и в 1931 женился на Ка́рмен Кобиа́н Гарси́я. Вскоре он снова выехал заграницу (уже с женой) в лабораторию Генри Дэйла (Национальный институт медицинских исследований в Лондоне), где работал над своим первым ферментом, глиоксилазой, поддерживая дружеские отношения с Мадридским университетом. Очоа оставался в Лондоне два года и вернулся от своих исследований глиоксилазы к роли надпочечников в сокращении мышц.
Конец 1930-х. Переезд в США В 1935 году Очоа был выдвинут на место директора отдела физиологии в новом институте в Мадриде. Но через несколько месяцев началась Гражданская война в Испании, и он решил покинуть Испанию и вернуться к Мейерхофу. Когда Очоа приехал в Германию, в 1936 году, страна была на пике нацизма, и позиция Мейерхофа была шаткой. Его лаборатория, однако, работала продуктивно, но в ней произошли серьёзные изменения: из лаборатории физиологии она превратилась в лабораторию биохимии. Гликолиз и ферментация в мышцах, выделение дрожжей, частные реакции, катализируемые очищенными ферментами, были главными предметами исследования. Этот период, однако, продлился недолго, пока Мейерхоф в августе 1939 не переехал в Париж, присоединившись к Институту биологии и физической химии. Перед отъездом Мейерхоф устроил Очоа в лабораторию биологии моря в Плимуте на шесть месяцев. Наконец, Очоа работал с Рудольфом Питерсом в Оксфордском университете. Работа с Питерсом над ролью витамина B1 (тиамина) и кокарбоксилазы (пирофосфорного сложного эфира тиамина) в процессе окисления пирувата была очень продуктивна(With R.A. Peters) Vitamin B1 and carboxylase in animal tissures. Biochem. J. 32, 1501—1515.(1938)(With I. Banga & R.A. Peters) Pyruvate oxidation in brain. VII. Some dialysable components of the pyruvate oxidation system. Biochem. J. 33, 1980—1996. (1939). Они установили, что кокарбоксилаза и связанный тиамин являются коферментами в данном процессе, происходящем в голубином мозге. Они также показали необходимость в адениновых нуклеотидах, наводящую на мысль о плотном сосуществовании окисления и фосфорилирования, что увеличило интерес Очоа к окислительному фосфорилированию. Но оксфордский период продлился недолго из-за Второй мировой Войны. Лаборатория была использована для работы на нужды войны, и Очоа как иностранец был уволен. Он решает отправиться в Соединённые Штаты и пишет Карлу и Герти Кори (Медицинский факультет Вашингтонского университета в Сент-Луисе); его туда принимают. Кори находит финансирование, и в августе 1940 года Кармен и Северо Очоа отплывают в США. Лаборатория Карла и Герти Кори была потрясающим местом: в центре внимания там находились ферменты, особенно гликогенфосфорилаза. Очоа многое узнал, несмотря на то, что его собственная работа над ферментативным механизмом конверсии фруктозы в глюкозу в экстракте печени стала, скорее, разочарованием. Однако он понимал важность техники выделения и характеризации ферментов и овладел ею. В 1942 году он занял должность научного сотрудника на Медицинском факультете Нью-Йоркского Университета (N.Y.U.).
Промежуточный метаболизм Два года Очоа работал на Медицинском факультете Нью-Йоркского Университета, после чего перешёл на факультет биохимии в старое здание через дорогу, где занял должность помощника профессора биохимии. Два года спустя он стал фармакологом. Факультет Фармакологии также базировался в старом здании и имел новые лаборатории, так что Северо Очоа приобрёл больше пространства и расширил свою деятельность, принимая на работу студентов и работников со степенью. Его первое исследование в Нью-Йоркском Университетe было связано с окислительным фосфорилированием. Ранее, в Оксфорде, Северо Очоа показал, что окисление сопровождает фосфорилирование AMP в ATP, следую за переносом фосфора от ATP к сахаруCoupling of phosphorylation with oxidation of pyruvic acid and brain. J. Biol Chem. 138, 751—773.(1941). Обязательное сосуществование фосфорилирования и окисления пирувата, также доказанное Белицером в СССР и Калкаром в Дании, является значительным открытием. Используя сердечный гомогенат, он определил атомное соотношение эстерифицированного фосфора к затраченному кислороду (отношение P/O). Сравнение фосфорилирования, причиной которого является окисление пировиноградной кислоты с тем, причиной которого является дисмутация пировиноградной кислоты и фосфоглицериновой кислоты в сердечном экстракте дала P/O = 3 для первой реакцииEfficiency of aerobic phsophorylation in cell free extracts. J. Biol Chem. 151, 493—505.(1943). Ранее оно равнялось 2; заниженным значение P/O было вследствие потерь, вызванных гидрозизом ATP ATP-азой. Значение 3 было в дальнейшем подтверждено А. Ленингером с использованием митохондрий. После завершения этой работы, Северо Очоа счёл, что механизм окислительного фосфорилирования, не может быть понят без дополнительных знаний о ферментативных реакциях, протекающих при окислении, особенно о тех, которые сопутствуют фосфорилированию. Как было известно благодаря Кребсу, цикл трикарбоновых кислот является главным окисления пищи в клетке, а Килин и Варбург в своей работе показали, что в этот процесс вовлечены пиридиновые нуклеотиды, флавопротеины и цитохромы. Очоа выбрал для изучения изолимонную дегидрогеназу.