Митчелл, Питер Деннис

Питер Митчелл родился в Митчеме, Суррее 29 сентября 1920 года^[4].

Питер Митчелл получил образование в Королевском колледже (Тонтон) и Колледже Иисуса (Кембриджский университет), где обучался естественным наукам со специализацией в области биохимии.

В 1942 году он начал исследовательскую работу на кафедре биохимии в Кембриджском университете. В начале 1951 года получил степень доктора философии за изучение механизма действия пенициллина. В 1955 году он был приглашен профессором Майклом Свонном для создания биохимического исследовательского подразделения на кафедре зоологии Эдинбургского университета, где он был назначен старшим лектором в 1961 году. В 1963 году Митчелл был вынужден подать в отставку по состоянию здоровья из-за острой язвенной болезни желудка^[5].

После ухода из Эдинбургского университета Митчелл приобрёл особняк Глинн-хаус в Корнуолле. В 1964 году совместно со своей коллегой Дженнифер Мойл он основал благотворительную компанию Glynn Research Ltd. и исследовательский институт. Первоначальное финансирование создания института осуществлялось из личных средств самого Питера Митчелла и его старшего брата Кристофера Джона Митчелла. Именно в этом независимом центре была проведена основная работа по экспериментальному подтверждению хемиосмотической теории. Институт прекратил свою деятельность после смерти Митчелла^[5].

Умер 10 апреля 1992 года в Бодмине.

Научные интересы связаны с изучением направленности биохимических реакций в пространстве относительно определенных внутриклеточных ориентиров. Автор хемиосмотической теории окислительного фосфорилирования, лежащей в основе биоэнергетики.

В 1978 году получил Нобелевскую премию по химии с формулировкой:

Изначально хемиосмотическая теория, предложенная в 1961 году, столкнулась с жёстким скептицизмом научного сообщества и спровоцировала период интенсивных дебатов, известный как «хемиосмотические войны». В то время доминировала концепция химического сопряжения, предполагавшая наличие высокоэнергетического химического промежуточного соединения. Идея Митчелла о том, что энергия запасается в виде электрохимического градиента протонов поперёк мембраны, казалась радикальной. Однако к середине 1970-х годов теория получила всеобщее признание благодаря неопровержимым экспериментальным доказательствам, таким как отсутствие предсказанного химического интермедиата и подтверждение роли протонного градиента^[6][7][8].

Концепция Митчелла о связи биохимических процессов через «протонные контуры» и направленности реакций в пространстве (векторная химия) оказалась пророческой. Выдержав десятилетия экспериментальных проверок, она заложила фундаментальную основу современной биоэнергетики^[9][10].

Современная наука подтверждает фундаментальные основы хемиосмотической теории Питера Митчелла, однако вносит в неё ряд существенных уточнений. В частности, в работах В. П. Скулачёва была подчёркнута определяющая роль электрической составляющей мембранного потенциала в создании протон-движущей силы по сравнению с химическим градиентом^[11].

Классическая модель предполагала наличие исключительно делокализованного (объёмного) протонного градиента. Современные данные свидетельствуют о сосуществовании объёмного и локализованного хемиосмоса — латеральной вариации протон-движущей силы, при которой протоны могут перемещаться непосредственно вдоль поверхности мембраны^[12]. Этому процессу способствует структурная организация электрон-транспортной цепи: её компоненты способны объединяться в стабильные макромолекулярные структуры — дыхательные суперкомплексы (респирасомы), которые повышают эффективность работы цепи и формируют локальные протонные микродомены^[13].

Существенно уточнились представления о механизмах транслокации протонов. Оригинальная теория описывала «окислительно-восстановительные петли» с прямым химическим переносом протонов подвижными кофакторами. Современные структурные данные показывают, что многие комплексы дыхательной цепи работают как конформационные протонные насосы: перенос электронов вызывает изменения в структуре белка, что косвенно обеспечивает перекачку протонов через специальные внутрибелковые каналы^[14].

Кроме того, недавние исследования выявили, что F1Fo-АТФ-синтаза способна использовать для синтеза АТФ не только протонный градиент, но и градиент ионов калия, концентрация которых в клетке в миллионы раз превышает концентрацию протонов.

Отец — Кристофер Гиббс Митчелл, государственный служащий, мать — Кейт Беатрис Дороти (урожденная) Таплин.

• Член Лондонского королевского общества (1974)^[15], иностранный член Национальной академии наук США (1977)^[16], Французской академии наук (1989)^[17].
• Медаль Копли Лондонского королевского общества (1981)^[18] — за выдающийся вклад в биологию, в частности, за формулировку и развитие хемиосмотической теории преобразования энергии.

После смерти учёного в 1992 году был создан Мемориальный фонд Питера Митчелла. В рамках этого фонда были учреждены мемориальная лекция и памятная медаль, которые вручаются на Европейской конференции по биоэнергетике. Средства фонда также были направлены на поддержку Летней студенческой программы Питера Митчелла, дающей возможность студентам бакалавриата проводить исследовательские проекты в основанном им институте.