在煉金術之後:諾貝爾化學獎獲得者100年圖說:全彩視圖本

第43章 1946年度 約翰·霍華德·諾思羅普

　　因分離提純酶並證明酶的生物活性而榮獲1946年諾貝爾化學獎

　　約翰·霍華德·諾思羅普（美國，1891～1987年），於1891年7月5日生於紐約揚克斯。其先祖約瑟夫·諾思羅普於1639年從英國到美國康涅狄格州新米爾福德定居，前輩中喬納森·愛德華·諾思羅普曾任普林斯頓大學校長；弗裏德裏克·海吾梅耶·諾思羅普及其家庭捐贈建造了哥倫比亞大學海吾梅耶大廳及實驗室；父親約翰·諾思羅普和母親愛麗絲·R。諾思羅普分別是動物學家和植物學家，不過父親在他出生後不久因試驗意外而英年早逝。

　　1908年，諾思羅普進入哥倫比亞大學學習動物學和化學，到1913年，他先後獲理學學士、碩士學位，1915年諾思羅普獲哈佛大學理學博士學位，後任職於洛克菲勒大學菲勒學院直至1949年，1959年後任加利福尼亞大學伯克利分校生物、物理和微生物學教授直至1961年離休。1987年5月27日逝世於美國威肯伯格。

　　18世紀以前，人們認為活細胞中發生的反應是“生命過程”，不能用試驗科學對它進行研究。18世紀以來，人們不斷對這種物質的化學本質進行探索，相繼證明了若沒有活細胞存在，生物體內的許多化學反應也可進行。一些科學家推測認為，這些反應是小量而不穩定的有活力的物質存在所引起，庫恩（1938年諾貝爾化學獎獲得者）稱之為“酶”。19世紀40年代，貝采裏烏斯（Berzelius，1779～1848年，瑞典化學家，現代化學的奠基人之一，提出了二元電化學理論，發明了現代化學符號）認為，酶與化學上的催化劑一樣，是細胞形成的專一催化劑，酶反應在本質上與化學反應並無差別。這種觀點並未被當世所接受，後來阿累尼烏斯與瓦爾堡等科學家的研究結果證實了貝采裏烏斯的觀點。1986年，C。A。佩克爾哈林從可能含有胃蛋白酶的消化道中分離出蛋白質，但未得到晶體。1920年，諾思羅普重複了上述試驗仍未成功。

　　1926年，薩姆納從刀豆中分離出一種結晶蛋白質——脲酶，這對諾思羅普是莫大的鼓舞。1930年，諾思羅普從胃蛋白酶商品製劑中分離出一種結晶蛋白質，經證實是胃蛋白酶。此後，諾思羅普又相繼分離出胰蛋白酶及其前體、胰蛋白酶的多肽抑止劑、胰蛋白酶及其抑止劑形成的絡合物、胰凝乳蛋白酶原和三種形式的胰凝乳蛋白酶等。他與其合作者還分離結晶了核糖核酸酶、己糖激酶、羧肽酶、胃蛋白酶原等。除分離和結晶酶外，諾思羅普還用溶解度測定、超離心分析、電泳等方法鑒定其純度並研究酶的活力與蛋白質間的關係。

　　他通過擴散鑒定、蛋白質變性及其水解試驗、由無活性酶的前體形成有活性酶的前體試驗，以及將胃蛋白酶酰化後分離並檢測其產物活力試驗，以確證酶活力是蛋白質分子本身的性質，而不是由非蛋白質雜質引起的，由此確定了酶的核蛋白性質與化學反應規律。諾思羅普以極其嚴密而科學的方法分離、純化酶並證明其為蛋白質，從而改變人們對酶是蛋白質的本質的懷疑，為現代酶學奠定了基礎。

　　此外，諾思羅普還發現了丙酮和乙醇的發酵過程，證實了生命過程中溫度對生命的影響同溫度對化學反應的影響相似。他研究了病毒和抗體蛋白質，成功地分離出了有細菌噬菌體活力的蛋白質，並證實噬菌體來源於核酸。諾思羅普因其卓越的貢獻與薩姆納同獲1946年諾貝爾化學獎。