Бойер, Пол

Пол Делос Бойер родился 31 июля 1918 года в городе Прово (штат Юта). Его отец был врачом-остеопатом. В 1933 году его мать умерла от болезни Аддисона, что в дальнейшем способствовало интересу Пола к биохимии. Он учился в государственных школах Прово и окончил старшую школу в 16 лет^[6].

В 1939 году получил степень бакалавра по химии в Университете Бригама Янга, а в 1943 году защитил диссертацию по биохимии в Висконсинском университете в Мадисоне^[6].

Учёный скончался 2 июня 2018 года. Свой мозг он завещал Калифорнийскому университету в Лос-Анджелесе для исследований болезни Альцгеймера и деменции^[7].

В 1946—1963 годах работал в Университете Миннесоты, где ввёл кинетические, изотопные и химические методы исследования к изучению механизма действия ферментов. В 1963 году стал профессором химии и биохимии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (эмерит с 1999 года). Здесь он исследовал механизм синтеза АТФ, за что в 1997 году получил Нобелевскую премию по химии вместе с Джоном Уокером. Член Американской академии искусств и наук (1968)^[6].

Был редактором 18-томного курса «Ферменты» (1971—1990). Автор более 300 работ, преимущественно о ферментах^[6].

В конце 1970-х годов Пол Делос Бойер предложил «механизм изменения связывания» (англ. binding change mechanism), объясняющий процесс синтеза АТФ ферментом АТФ-синтазой. Основываясь на экспериментах с изотопами кислорода, он выдвинул фундаментальную идею о том, что энергия протонного градиента используется ферментом не для самого синтеза молекулы АТФ из АДФ и неорганического фосфата, а для высвобождения уже сформированной молекулы с активного центра^[8].^[9]

Согласно гипотезе Бойера, АТФ-синтаза имеет три взаимодействующих каталитических центра, которые работают согласованно, но в каждый момент времени находятся в разных конформационных состояниях. Учёный определил три таких состояния: «рыхлое» (Loose, L), при котором центр слабо связывает АДФ и фосфат; «плотное» (Tight, T), где субстраты прочно связываются и спонтанно превращаются в АТФ; и «открытое» (Open, O) с низким сродством к субстратам, что позволяет высвободить готовую молекулу^[9].

Смена этих состояний происходит в рамках ротационного катализа. Движущей силой процесса является вращение центральной асимметричной γ-субъединицы, вызываемое потоком протонов. Поворачиваясь, она поочередно взаимодействует с каталитическими центрами, заставляя их последовательно изменять свою конформацию по циклу L → T → O. Таким образом, пока один центр связывает субстраты, второй катализирует синтез, а третий высвобождает АТФ^[9].

В 2016 году подписал письмо с призывом к Greenpeace, Организации Объединенных Наций и правительствам всего мира прекратить борьбу с генетически модифицированными организмами (ГМО)^[10][11].

В 1939 году Пол Делос Бойер женился на Лиде Уикер (англ. Lyda Whicker). В браке родилось трое детей: дочери Гейл и Хали, а также сын Дуглас. Супруга помогала учёному в работе, в частности, участвовала в редактировании многотомного издания «Ферменты»^[12][13].

Отличия

• Премия в области химии ферментов (Pfizer Award in Enzyme Chemistry) (1955)^[12]
• Стипендия Гуггенхайма (1955)
• Премия Маккоя (1976)^[14]
• Мемориальные лекции Вейцмана (1984)
• William C. Rose Award (1989)
• Нобелевская премия по химии (1997)
• Медаль Гленна Сиборга (1998)^[15]

Почетный доктор Стокгольмского университета (1974), Университета Миннесоты (1996) и Университета Висконсина (1998)^[13].

В 1999 году здание в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе было переименовано в Бойер-холл^[16]. В 2002 году Гана выпустила почтовую марку в честь учёного^[8].

• Boyer P. D., Cross R. L., Momsen W. A New Concept for Energy Coupling in Oxidative Phosphorylation // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA. — 1973. — Vol. 70, no. 10. — P. 2837—2839^[16].
• Boyer P. D. A model for conformational coupling of membrane potential and proton translocation to ATP synthesis and to active transport // FEBS Letters. — 1975. — Vol. 58, no. 1. — P. 1-6^[17].
• Rosing J., Kayalar C., Boyer P. D. Evidence for energy-dependent change in binding of adenine nucleotides on the chloroplast coupling factor for photophosphorylation // Journal of Biological Chemistry. — 1977. — Vol. 252, no. 8. — P. 2478—2485.
• Boyer P. D. The binding change mechanism for ATP synthase — some probabilities and possibilities // Biochimica et Biophysica Acta. — 1993. — Vol. 1140, no. 3. — P. 215—250^[18].