Năm 1948, de Duve về Louvain, nơi ông dự định theo đuổi lợi ích của mình trong trao đổi chất carbohydrate và hành động của insulin. Với một nhóm mới được lắp ráp các cộng tác viên trẻ, de Duve quyết định đặc trưng hexose phosphatase, mà-theo các hành động của phosphorylase trên glycogen — chịu trách nhiệm cho tài sản duy nhất của gan để phát hành đường vào máu. Các nhà nghiên cứu xác định cụ thể gan phosphatase glucose-6-phosphate và một cách chính xác kết luận rằng nó đã được chịu trách nhiệm cho có hiệu lực. Nỗ lực của họ tiếp theo để làm sạch enzym đó đặt chúng về ca khúc để phát hiện ra lysosome.De Duve và nhóm của ông quan sát thấy rằng một độ pH có tính axit gây ra một mưa không thể đảo ngược của đường-6-phosphatase, khiến de Duve để suy luận rằng enzym có thể được liên kết với màng tế bào chất agglutinated. Do đó, nhóm quyết định làm theo sự phân bố enzym trong các phần phân đoạn tế bào khác nhau có thể được lấy từ gan homogenates bởi một quy trình phát triển của Claude, sử dụng điều kiện nhẹ homogenization và được thiết kế để bảo vệ sự toàn vẹn của các bào quan.Nó đã đặt may mắn mà trong quá trình những thí nghiệm này, thêm vào sau sự phân bố của glucose-6-phosphatase-đó đã được tìm thấy chủ yếu trong các phần nhỏ hạt được gọi là "microsomes" của Claude-de Duve nhóm cũng là kết quả, là một điều khiển, phân phối và các hoạt động trong các phần phân đoạn của của axit phosphatase, một loại enzyme với một độ pH tối ưu của 5 và một đặc trưng bề mặt rất rộng , mà được tìm thấy ở hầu hết các mô. Bởi vì enzyme này được hòa tan trong khi homogenates đã được chuẩn bị trong một máy xay sinh tố Waring, các nhà nghiên cứu dự kiến sẽ tìm thấy nó trong supernatant cuối cùng do thủ tục của Claude. Tuy nhiên, các hoạt động đã được tìm thấy để có mặt để các extents trong tất cả các phần phân đoạn, và đặc biệt, trong phần lớn hạt được biết là có chứa các ti thể. Tìm kiếm này là khó hiểu, như cũng đã các dữ kiện mà tổng các hoạt động trong tất cả các phần phân đoạn là lớn hơn nhiều so với các hoạt động trong homogenate toàn bộ, hoạt động mà là thấp hơn nhiều so với khi máy xay sinh tố Waring được sử dụng cho homogenization. Các hấp dẫn quan sát đã thu được trong tháng 12 năm 1949 chỉ trước khi một ngày cuối tuần, và có thể đã khuyến khích de Duve nhóm từ tiếp tục nghiên cứu về axít phosphatase, một loại enzyme đó, sau khi tất cả, đã không quan tâm lớn cho họ và đã được chọn như một điều khiển. Có vẻ như serendipitous rằng họ Tuy nhiên đã quyết định để lưu trữ các mẫu trong tủ lạnh và reassay tại một thời gian sau đó. Kết quả thu được năm ngày sau đó đến để chỉ đạo các nhà nghiên cứu vào một con đường mới đã dẫn họ đến phát hiện của họ, lần đầu tiên của lysosome và sau đó peroxisome.De Duve và nhóm của ông tìm thấy rằng, ngoại trừ các hoạt động trong cuối cùng supernatant, axit phosphatase hoạt động đã tăng tương ứng trong tất cả các phần phân đoạn, cũng như trong homogenate chưa qua chế biến, mà hoạt động bây giờ tương ứng với số tiền của các hoạt động trong tất cả các phần phân đoạn. Họ sớm đã chỉ ra rằng tác dụng của "lão hóa" các phần phân đoạn trong tủ lạnh có thể được tái tạo bằng phương pháp điều trị mà phá vỡ màng, chẳng hạn như máy xay sinh tố homogenization hoặc lặp đi lặp lại chu kỳ đóng băng-tan băng. Trên cơ sở này, de Duve insightfully kết luận rằng "enzym tiềm ẩn" được sequestered trong "màng túi" mà làm cho nó không thể tiếp cận các chất nền.The studies on acid phosphatase prompted de Duve’s group to develop a procedure that separated from the fraction rich in mitochondria a “light mitochondrial fraction” or L fraction, which contained most of the acid phosphatase but very little cytochrome oxidase activity. What de Duve’s laboratory, in fact, accomplished was the purification of a new organelle solely on the basis of analytical biochemical procedures, guided by measurements of specific enzymatic activities, which are now regarded as “marker enzymes.” The finding that four other acid hydrolases—β-glucuronidase, cathepsin D, ribonuclease, and DNAse—displayed latency and were also enriched in the L fraction led de Duve to formulate the “lysosome” concept: that is, a membrane-bounded organelle that contains acid hydrolases with various specificities and whose main function is the intracellular digestion of macromolecules. Later, as progress was being made in elucidating the broad function of lysosomes, De Duve also coined the terms “endocytosis,” “phagocytosis,” and “autophagy” to designate pathways that bring substrates for digestion in lysosomes and, today, are active fields of research in cell biology.Remarkably, de Duve arrived at the lysosome concept without resorting to any microscopic examination of his samples. In fact, there was no microscope in his laboratory and he entitled his Nobel lecture “Exploring Cells with a Centrifuge.” The lysosome obtained a morphological identity in 1955 as a result of a brief collaboration with Alex Novikoff, a visiting scientist from the Albert Einstein College of Medicine in New York, who had expertise in electron microscopy. Novikoff’s micrographs showed that the “light mitochondrial” fraction contained membrane bounded “dense bodies” similar to those present in the peri-canalicular region of hepatocytes.The discovery of the lysosome inaugurated a new era in cellular physiology and pathophysiology, which was followed by the identification, first in Louvain and then throughout the world, of more than 40 lysosomal storage diseases resulting from mutations in genes for specific hydrolases.The first inkling that, in addition to lysosomes, the light mitochondrial fraction also harbored an as yet unknown organelle, was the finding that urate oxidase—an enzyme that is not an acid hydrolase and does not show latency—had a similar distribution in subcellular fractions as acid phosphatase. By 1960, de Duve had found that this was also true for catalase and for D-amino acid oxidase, then thought to be mitochondrial enzymes. He later extended these findings to several other peroxide-producing oxidases with a sedimentation behavior similar to catalase, an enzyme that breaks down their product. De Duve had the insight that a functional linkage between these enzymes existed, which was made possible by their inclusion in the same particle. Thus, the concept of a peroxisome was being born, but it was not to be presented publicly until several years later, after de Duve had begun to split his time between Louvain and New York.In 1962 de Duve accepted an attractive offer to create and direct a laboratory at The Rockefeller Institute in New York, while maintaining his laboratory in Louvain. He was able to transfer to his new laboratory the various technologies developed in Louvain by arranging for regular visits of his major Belgian associates to New York. In both laboratories, de Duve continued the characterization of the newly discovered oxidase-containing particles first identified in rat liver. Three years later, only after particles with a similar sedimentation behavior and biochemical properties were found in rat kidney and in the ciliated protozoan Tetrahymena pyriformis, did he announce, at a meeting of the American Society of Cell Biology, that he had discovered a new organelle, for which he proposed the name “peroxisome.”Again in this case, electron microscopy showed that, morphologically, the new organelle corresponded to membrane-bounded particles of unknown function that had been recognized by microscopists to be present in almost all tissues and had been designated “microbodies.”Subsequent studies from many laboratories, including those from de Duve’s and his former associates and students, showed that peroxisomes—first discovered in mammalian tissues, where they play important metabolic roles, including the β-oxidation of very long-chain fatty acids by a pathway different from that in mitochondria—are members of a large family of evolutionarily related organelles present in many different eukaryotic cell types and organisms, including plants, and protozoa, where they carry out distinct functions and have been given specific names, such as glyoxysomes and glycosomes. Thus, with his discovery of peroxisomes, de Duve once more laid the foundation for the growth of a new chapter in the burgeoning field of Cell Biology.
In 1974, soon after receiving the Nobel Prize, de Duve, inspired by his experience at The Rockefeller Institute, championed the creation in Brussels of a new multidisciplinary “International Institute of Cellular and Molecular Pathology,” with a translational mission, which he originally directed and at his 80th birthday was renamed the “de Duve Institute.”
De Duve left a major imprint in the biological sciences through the work he carried out on both sides of the Atlantic and through the many scientists who trained with him. He was a highly cultured person who spoke four languages fluently and wrote elegant prose in at least two of them. De Duve’s interests extended well beyond the areas of his scientific contributions, into the realms of philosophy, the theory of knowledge, the origin of life, and the evolution of the eukaryotic cell. He published extensively his thoughts on questions from almost all these fields, in lucid articles as well as in books. De Duve also wrote many engaging historical accounts of the major scientific discoveries made in his laboratories and in all of them he took great care to give credit to his younger associates and to point out their specific contributions.
Christian de Duve was a warm colleague and a fascinating conversationalist. Those of us who had the good fortune of knowing him personally will sorely miss him.
đang được dịch, vui lòng đợi..