À propos de cycle de l’acide tricarboxylique en biochimie
En 1926, il est nommé assistant du professeur Otto Warburg à l’Institut Kaiser Wilhelm de biologie de Berlin-Dahlem, où il reste jusqu’en 1930. En 1930, il retourna au travail hospitalier, d’abord à l’hôpital municipal d’Altona sous la direction du professeur L. Lichtwitz, puis à la clinique médicale de l’université de Fribourg-en-Brisgau sous la direction du professeur SJ Thannhauser. En juin 1933, le gouvernement national-socialiste mit fin à sa nomination et il se rendit, à l’invitation de Sir Frederick Gowland Hopkins, à l’école de biochimie de Cambridge, où il obtint une bourse d’études Rockefeller jusqu’en 1934, date à laquelle il fut nommé démonstrateur de biochimie à l’université. Université de Cambridge.
En 1935, il est nommé Maître de Conférences en Pharmacologie à l’Université de Sheffield, et en 1938 Maître de Conférences en charge du Département de Biochimie alors nouvellement fondé là-bas. En 1945, cette nomination a été élevée à celle de professeur et de directeur d’une unité de recherche du Medical Research Council établie dans son département. En 1954, il a été nommé professeur Whitley de biochimie à l’Université d’Oxford et l’unité de recherche sur le métabolisme cellulaire du Medical Research Council a été transférée à Oxford. Les recherches du professeur Krebs ont porté principalement sur divers aspects du métabolisme intermédiaire. Parmi les sujets qu’il a étudiés figurent la synthèse de l’urée dans le foie des mammifères, la synthèse de l’acide urique et des bases puriques chez les oiseaux, les étapes intermédiaires de l’oxydation des aliments, le mécanisme du transport actif des électrolytes et les relations entre la respiration cellulaire et la génération de polyphosphates d’adénosine. Parmi ses nombreuses publications figure la remarquable étude des transformations énergétiques dans la matière vivante, publiée en 1957, en collaboration avec HL Kornberg, qui traite des processus chimiques complexes qui fournissent aux organismes vivants du phosphate à haute énergie par le biais de ce qu’on appelle le Krebs ou le cycle de l’acide citrique.
Krebs a été élu membre de la Royal Society of London en 1947. En 1954, la médaille royale de la Royal Society et en 1958 la médaille d’or de la Société néerlandaise de physique, de science médicale et de chirurgie lui ont été décernées. Il a été fait chevalier en 1958. Il est titulaire de diplômes honorifiques des universités de Chicago, Fribourg-en-Brisgau, Paris, Glasgow, Londres, Sheffield, Leicester, Berlin (Université Humboldt) et Jérusalem.
Il a épousé Margaret Cicely Fieldhouse, de Wickersley, Yorkshire, en 1938. Ils ont deux fils, Paul et John, et une fille, Helen.
Sa découverte du cycle de l’acide citrique, partagée avec Fritz Albert Lipmann.
Démonstrateur du Département de biochimie (1933-1935)
Hans Adolf Krebs est né à Hildesheim, en Allemagne. En 1933, il travaillait à la clinique médicale de l’Université de Fribourg, poste dont il fut démis de ses fonctions en avril 1933. À cette époque, en collaboration avec son étudiant-chercheur Kurt Henseleit, il avait ont publié les détails de la première voie métabolique cyclique découverte, le cycle de l’urée. Frederick Gowland Hopkins, qui suivait la littérature allemande, avait décrit cet ouvrage à la Royal Society durant l’hiver 1932 et, à la suite des événements de janvier 1933, il écrivit à Krebs en lui offrant refuge à Cambridge. Krebs est arrivé en juillet 1933, devenant démonstrateur au département de biochimie, poste qu’il a occupé jusqu’en 1935, date à laquelle il a déménagé à Sheffield..jpg)
C’est là, en collaboration avec William Johnson, qu’il a résolu la séquence de réactions qu’ils ont appelé le cycle de l’acide citrique. Ils ont mesuré la baisse du taux métabolique d’une suspension de poitrine de pigeon fraîche et hachée et ont découvert que l’ajout d’un sel d’acide citrique prolongeait de trois fois la « durée de vie » de l’échantillon. Ils ont pu montrer qu’une voie cyclique était impliquée qui, à chaque tour, régénère l’acide citrique et libère de l’ATP, la principale monnaie énergétique de la cellule.
En soumettant leurs découvertes à Nature, ils furent notoirement informés que le journal disposait de suffisamment de matériel pour les « sept ou huit semaines » suivantes ; leur article est paru à la place dans la revue néerlandaise Enzymologia.
Krebs a partagé le prix Nobel avec Fritz Lipmann qui avait découvert la co-enzyme A. Par la suite, en collaboration avec Hans Kornberg, qui était professeur Sir William Dunn au département de biochimie de 1975 à 1995, Krebs a découvert le cycle du glyoxylate, une variation de l’acide citrique cycle se produisant dans les plantes, les bactéries, les protistes et les champignons.
À propos de cycle de l’acide tricarboxylique en biochimie
Le cycle de l’acide tricarboxylique (cycle TCA), également appelé cycle de Krebs et cycle de l’acide citrique , la deuxième étape de la respiration cellulaire , le processus en trois étapes par lequel les cellules vivantes décomposent les molécules de carburant organique en présence d’oxygène pour récolter l’énergie dont elles ont besoin grandir et se diviser. Ce processus métabolique se produit dans la plupart des plantes, des animaux, des champignons et de nombreuses bactéries. Dans tous les organismes, à l’exception des bactéries, le cycle du TCA s’effectue dans la matrice de structures intracellulaires appelées mitochondries.
Le cycle du TCA joue un rôle central dans la décomposition, ou le catabolisme, des molécules de carburant organique, c’est-à-dire le glucose et certains autres sucres, acides gras et certains acides aminés. Avant que ces molécules assez grosses puissent entrer dans le cycle du TCA, elles doivent être dégradées en un composé à deux carbones appelé acétyl coenzyme A (acétyl CoA). Une fois introduit dans le cycle TCA, l’acétyl CoA est converti en dioxyde de carbone et en énergie.
Le cycle TCA se compose de huit étapes catalysées par huit enzymes différentes (voir Figure). Le cycle est initié
(1). lorsque l’acétyl CoA réagit avec le composé oxaloacétate pour former du citrate et libérer la coenzyme A (CoA-SH). Ensuite, dans une succession de réactions,
(2). le citrate est réarrangé pour former l’isocitrate ;
(3). l’isocitrate perd une molécule de dioxyde de carbone puis subit une oxydation pour former de l’alpha-cétoglutarate
(4). l’alpha-cétoglutarate perd une molécule de dioxyde de carbone et est oxydé pour former du succinyl CoA ;
(5). le succinyl CoA est converti enzymatiquement en succinate ;
(6). le succinate est oxydé en fumarate ;
(7). le fumarate est hydraté pour produire du malate ; et, pour terminer le cycle,
(8). le malate est oxydé en oxaloacétate.
Chaque tour complet du cycle entraîne la régénération de l’oxaloacétate et la formation de deux molécules de dioxyde de carbone.
L’énergie est produite en plusieurs étapes dans ce cycle de réactions. À l’étape 5, une molécule d’adénosine triphosphate (ATP), la molécule qui alimente la plupart des fonctions cellulaires, est produite. Cependant, la majeure partie de l’énergie obtenue à partir du cycle TCA est capturée par les composés nicotinamide adénine dinucléotide (NAD +) et flavine adénine dinucléotide (FAD) et convertie plus tard en ATP. Les transferts d’énergie se produisent par le relais d’électrons d’une substance à une autre, un processus effectué par les réactions chimiques connues sous le nom d’oxydation et de réduction, ou réactions redox. (L’oxydation implique la perte d’électrons d’une substance et la réduction de l’ajout d’électrons.) Pour chaque tour du cycle TCA, trois molécules de NAD +sont réduits en NADH et une molécule de FAD est réduite en FADH 2. Ces molécules transfèrent ensuite leur énergie à la chaîne de transport d’électrons, une voie qui fait partie de la troisième étape de la respiration cellulaire. La chaîne de transport d’électrons libère à son tour de l’énergie afin qu’elle puisse être convertie en ATP par le processus de phosphorylation oxydative.
Le biochimiste britannique d’origine allemande Sir Hans Adolf Krebs a proposé ce cycle, qu’il a appelé le cycle de l’acide citrique, en 1937. Pour son travail, il a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1953. Bien que Krebs ait élucidé la plupart des réactions dans cette voie, il y avait quelques lacunes dans sa conception. La découverte de la coenzyme A en 1945 par Fritz Lipmann et Nathan Kaplan a permis aux chercheurs d’élaborer le cycle de réactions tel qu’il est connu aujourd’hui.
Hans Adolf Krebs (1900-1981)
Biochimiste germano-britannique qui a partagé (avec Fritz Lipmann) le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1953 pour la découverte dans les organismes vivants de la série de réactions chimiques connue sous le nom de cycle de l’acide tricarboxylique (également appelé cycle de l’acide citrique ou cycle de Krebs) – le système de base de la voie essentielle du processus d’oxydation au sein de la cellule. Ces réactions impliquent la conversion, en présence d’oxygène, de substances formées par la décomposition des sucres, des graisses et des composants protéiques en dioxyde de carbone, en eau et en composés riches en énergie. Le cycle de Krebs explique deux processus simultanés : les réactions de dégradation qui produisent de l’énergie et les processus d’accumulation qui consomment de l’énergie.
https://www.bioc.cam.ac.uk/about-us/history/nobel-prizes/hans-adolf-krebs
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1953/krebs/biographical/