핸스 애돌프 크레브스
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1. 개요
핸스 애돌프 크레브스는 독일의 생화학자로서, 1900년 힐데스하임에서 태어나 1981년 옥스퍼드에서 사망했다. 그는 괴팅겐 대학교와 프라이부르크 대학교에서 의학을 공부했으며, 1932년 요소 회로를, 1937년 시트르산 회로를 발견하여 생화학 발전에 크게 기여했다. 나치의 유대인 탄압으로 인해 영국으로 이주하여 케임브리지 대학교와 셰필드 대학교에서 연구를 이어갔으며, 1953년 시트르산 회로 발견으로 노벨 생리학·의학상을 수상했다.
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핸스 애돌프 크레브스 - [인물]에 관한 문서 | |
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기본 정보 | |
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존경의 접두사 | 경 (Sir) |
존경의 접미사 | 왕립 학회 회원 (FRS) |
출생일 | 1900년 8월 25일 |
출생지 | 힐데스하임, 하노버 주, 프로이센 왕국, 독일 제국 |
시민권 | 귀화한 영국 시민 (1939년부터) |
사망일 | 1981년 11월 22일 |
사망지 | 옥스퍼드, 잉글랜드, 영국 |
분야 | 내과학, 생화학 |
직장 | 카이저 빌헬름 생물학 연구소 함부르크 대학교 케임브리지 대학교 셰필드 대학교 옥스퍼드 대학교 |
교육 | 괴팅겐 대학교 프라이부르크 대학교 베를린 훔볼트 대학교 함부르크 대학교 |
알려진 업적 | 시트르산 회로 요소 회로 글리옥실산 회로 크레브스-헨셀라이트 용액 |
수상 | 앨버트 래스커 기초 의학 연구상 (1953년) 노벨 생리학·의학상 (1953년) 왕립 메달 (1954년) 코플리 메달 (1961년) |
배우자 | 마거릿 시실리 필드하우스 (1938년 결혼) |
자녀 | 폴, 존, 헬렌 |
이름 (발음) | |
영어 발음 | /ˈkrɛbz, ˈkrɛps/ |
2. 생애
독일 힐데스하임 출신으로, 괴팅겐 대학교, 프라이부르크 대학교, 베를린 훔볼트 대학교 등에서 의학과 화학을 공부했다. 초기에는 오토 하인리히 바르부르크의 조수로 일하며 연구 경력을 시작했고, 1932년 요소 회로를 발견하는 중요한 성과를 거두었다.
1933년, 나치 정권의 반유대주의 정책으로 인해 독일에서의 활동이 금지되자, 프레더릭 가울랜드 홉킨스의 도움을 받아 영국으로 이주했다. 영국에서는 케임브리지 대학교, 셰필드 대학교, 옥스퍼드 대학교 등에서 연구와 교육 활동을 이어갔다. 1937년에는 생화학 분야의 핵심적인 대사 경로인 시트르산 회로(크레브스 회로)를 발견했으며, 이 업적으로 1953년 노벨 생리학·의학상을 수상했다. 1947년에는 왕립 학회 회원으로 선출되었으며, 1981년 옥스퍼드에서 사망했다. 그의 아들 존 크레브스는 저명한 동물행동학자이다.
2. 1. 초기 생애 및 교육
크레브스는 독일 힐데스하임에서 이비인후과 의사인 게오르크 크레브스와 알마 크레브스(결혼 전 성은 데이비슨) 사이에서 태어났다.[8] 그는 유대인 혈통이었으며, 누나 엘리자베스와 남동생 볼프강이 있는 세 자녀 중 둘째였다.[9][10]고향 힐데스하임에 있는 김나지움 안드레아눔에 다녔다.[8] 제1차 세계 대전 말기인 1918년 9월, 중등학교 졸업을 6개월 앞두고 독일 제국군에 징집되었다.[9] 긴급하게 치른 고등학교 졸업 시험에서 매우 높은 점수를 받았으나,[11] 두 달 뒤 전쟁이 끝나면서 군 복무도 종료되었다.[9]
아버지의 뒤를 이어 의사가 되기로 결심하고 1918년 12월 괴팅겐 대학교에 입학하여 의학을 공부하기 시작했다.[8] 1919년에는 프라이부르크 대학교로 옮겨 학업을 이어갔다.[8] 1920년부터 빌헬름 폰 몰렌도르프의 지도를 받아 조직학적 조직 염색 기법에 관한 연구를 수행했고, 1923년 첫 과학 논문을 발표했다.[10]
1923년 12월 의학 과정을 마친 후, 의학 박사 학위 취득과 의사 면허를 위해 베를린 대학교의 제3의학 클리닉에서 1년간 근무했다.[8] 이 시기에 그는 개업 의사 대신 생화학 분야의 의학 연구자가 되기로 진로를 결정했다.[12] 1924년에는 화학 및 생화학 공부를 위해 베를린의 샤리테 병원 병리학 연구소 화학과에서 수학했다.[12] 1925년 함부르크 대학교에서 의학 박사 학위를 취득했다.[9][13][14]
이후 1930년까지 카이저 빌헬름 연구소에서 생물학 분야의 오토 바르부르크 밑에서 조수로 일하며 호흡 산소 연구에 참여했다. 그 후 다시 프라이부르크 대학교로 돌아가 임상 연구를 이어갔다.
2. 2. 연구 경력
독일의 힐데스하임에서 태어나 괴팅겐 대학교와 프라이부르크 대학교에서 의학을 공부하고, 함부르크 대학교에서 박사 학위를 취득했다. 이후 베를린에서 1년간 화학을 공부했다.1926년부터 1930년까지 오토 하인리히 바르부르크의 조수로 베를린 다렘에 있는 카이저 빌헬름 생물학 연구소에서 호흡 산소를 연구했다.[15] 당시 연봉은 4800 마르크였다. 1930년, 바르부르크의 권유로 알토나 시립 병원 의학부 조교를 거쳐, 이듬해 프라이부르크 대학교 의학 클리닉으로 옮겼다. 프라이부르크에서는 약 40명의 환자를 돌보면서 자유롭게 연구를 수행할 수 있었다. 1932년, 프라이부르크에서 연구 학생 쿠르트 헨젤라이트와 함께 포유류의 요소 생성 경로인 요소 회로(오르니틴 회로)를 발견하여 발표했다. 이는 현재 크레브스-헨젤라이트 회로라고도 불린다. 그들은 또한 동맥 혈류 연구를 위한 완충액(크레브스-헨젤라이트 완충액)을 개발했다.[16][17] 이 연구는 그의 과학적 명성을 확립하는 계기가 되었다.
그러나 1933년, 아돌프 히틀러의 나치당이 집권하면서 유대인이라는 이유로 그의 경력은 중단되었다. 나치 정권은 비독일인과 반나치 인사를 공직에서 추방하는 공무원 복원법을 시행했고, 크레브스는 1933년 4월 해고 통지를 받아 같은 해 7월 1일부로 해직되었다. 그의 재능을 아꼈던 프레더릭 가울랜드 홉킨스 경의 도움으로 케임브리지 대학교 생화학과 연구원으로 초빙되었고, 록펠러 재단의 재정 지원을 받아 1933년 7월 영국에 정착했다.[18] 독일 정부는 개인 소지품 외 반출을 금지했지만, 운 좋게도 그의 연구 장비와 샘플, 특히 바르부르크가 개발한 마노미터를 영국으로 가져갈 수 있었다. 이 장비는 이후 그의 연구에 결정적인 역할을 했다.[19]
케임브리지에서 1934년 생화학 조교로 임명되었고, 1935년에는 셰필드 대학교로부터 약리학 강사직을 제안받아 옮겼다. 셰필드 대학교에서는 19년간 재직하며 1938년 신설된 생화학과(현재 분자 생물학 및 생명 공학부)의 초대 학과장이 되었고, 1945년에는 교수로 임명되었다.[20] 1943년에는 소르비 연구소 운영을 맡았으며, 1944년 영국 의학 연구 위원회(MRC)가 셰필드에 설립한 MRC 세포 대사 연구소의 소장으로 임명되었다. 그의 연구실 규모는 매우 커져 "크레브스의 제국"이라는 별명이 붙기도 했다.
셰필드 재직 중이던 1937년, 그는 호흡에 의한 에너지 전환 과정을 연구하여 시트르산 회로(트리카르본산 회로 또는 TCA 회로)를 발견했다. 이는 피루브산과 옥살아세트산이 응축하여 시트르산을 생성하고, 이것이 순환하는 과정임을 밝힌 것으로, 센트죄르지 얼베르트가 제시한 C4 디카르본산 설을 발전시킨 중요한 업적이다. 이 연구로 그는 1953년 노벨 생리학·의학상을 수상했다. 또한 포유류의 요소 생성, 새의 요산 생성 과정에서 아르기닌, 오르니틴, 시트르산 회로의 역할을 해명하기도 했다.
1954년, 크레브스는 MRC 부서와 함께 옥스퍼드 대학교로 옮겨 휘틀리 생화학 교수로 임명되었고, 1967년 은퇴할 때까지 재직했다. 은퇴 후에도 래드클리프 병원 내 너필드 임상 의학부에서 연구를 계속하며 100편 이상의 논문을 발표했다.[13][14][21][22] 그는 1947년 왕립 학회 회원으로 선출되었으며, 1981년 옥스퍼드에서 사망했다. 그의 아들 존 크레브스는 저명한 동물행동학자이다.
2. 3. 개인적인 삶

크레브스는 1935년 셰필드로 이주했을 때 마가렛 시실리 필드하우스(Margaret Cicely Fieldhouse, 1913년 10월 30일 – 1993년 5월)를 만났다.[23] 그들은 1938년 3월 22일에 결혼했으며, 크레브스는 나중에 셰필드에서의 삶을 "19년의 행복한 세월"이라고 회고했다.[13] 부부는 두 아들, 폴(1939년생)과 존(1945년생), 그리고 딸 헬렌(1942년생)을 두었다.[24] 아들 존 (존 크레브스 경, 이후 크레브스 남작)은 저명한 조류학자가 되었으며, 옥스퍼드 대학교 교수, 예수 칼리지 학장, 그리고 영국 상원 의원을 지냈다.[25]
3. 주요 연구 업적
핸스 애돌프 크레브스는 생화학 분야에서 중요한 여러 대사 경로를 밝혀낸 것으로 유명하다. 그의 주요 연구 업적은 다음과 같다.
- 요소 회로 (크레브스-헨젤라이트 회로): 1932년, 의과 대학생 쿠르트 헨젤라이트와 함께 포유류에서 암모니아가 요소로 전환되는 과정을 설명하는 요소 회로를 발견했다. 이는 최초로 규명된 대사 회로로 기록되었다.
- 시트르산 회로 (크레브스 회로 또는 TCA 회로): 1937년, 셰필드 대학교에서 윌리엄 아서 존슨과 함께 세포 호흡의 중심적인 역할을 하는 시트르산 회로를 규명했다. 이 획기적인 발견은 생명체가 에너지를 생성하는 핵심 과정을 이해하는 데 크게 기여했으며, 이 공로로 크레브스는 1953년 노벨 생리학·의학상을 수상했다.
- 글리옥실산 회로: 1957년, 한스 콘버그와 협력하여 식물과 미생물에서 지방이나 아세트산염을 탄수화물로 전환하는 데 사용되는 글리옥실산 회로를 발견했다. 이는 기존의 시트르산 회로를 보완하는 중요한 대사 경로이다.
3. 1. 요소 회로 (크레브스-헨젤라이트 회로)
1932년, 크레브스는 프라이부르크 대학교에서 의과 대학생 쿠르트 헨젤라이트와 함께 요소 회로의 개요를 파악했다. 프라이부르크 대학교 의학 클리닉에서 근무하면서 크레브스는 헨젤라이트를 만났고, 그와 함께 요소 생성의 화학적 과정을 연구했다. 앞서 1904년에 독일 학자 A. 코셀과 H. D. 데이킨은 아르기닌이 효소 아르기나아제에 의해 오르니틴과 요소로 가수분해될 수 있음을 밝힌 바 있었다.[27] 이를 바탕으로 크레브스와 헨젤라이트는 살아있는 세포에서도 유사한 반응이 일어나며, 오르니틴과 시트룰린이 중간 반응 물질일 수 있다고 가정했다.[28][29] 크레브스는 아르기닌 합성 방법을 연구하기 위해 바르부르크 압력계를 사용하여 간 조각과 정제된 오르니틴 및 시트룰린을 혼합하는 실험을 했다. 그는 이 실험을 통해 시트룰린이 암모니아와 이산화 탄소로부터 요소가 생성되는 대사 반응에서 촉매 역할을 한다는 것을 발견했다. 크레브스와 헨젤라이트는 1932년에 이 발견을 발표하며 요소 회로 (또는 "오르니틴 회로")를 확립했다. 이는 최초로 발견된 대사 회로였다.[19][30]3. 2. 시트르산 회로 (크레브스 회로)
바르부르크의 조수로 호흡 산소를 연구한 경험을 바탕으로, 1933년 홉킨스의 초대로 케임브리지 대학교로 옮긴 후에도 연구를 이어갔다. 크레브스는 포유류의 요소 생성과 새의 요산 생성을 연구하여 오르니틴 회로를 밝혀낸 바 있으며, 이후 호흡에 의한 에너지 전환 과정을 연구하는 데 집중했다. 이 과정에서 피루브산과 옥살아세트산이 응축하여 시트르산을 생성한다는 사실을 발견했으며, 이는 센트죄르지 얼베르트가 제시한 C4-다이카복실산(dicarboxylic acid) 설을 발전시켜 트리카복실산 회로(TCA 회로), 즉 시트르산 회로의 기초를 마련하는 중요한 발견이었다.셰필드 대학교 재직 시절, 크레브스는 동료 윌리엄 아서 존슨과 함께 세포 호흡 메커니즘을 규명하는 연구에 몰두했다. 세포 호흡은 산소를 이용하여 포도당 분해 과정에서 에너지를 생산하는 핵심적인 생화학 과정이다. 크레브스는 과거 독일에서 바르부르크와 함께 연구할 당시, 마노미터를 이용해 산소 소비량을 측정하면 포도당 대사의 화학 반응 경로를 추적할 수 있다고 제안했으나, 바르부르크는 이를 받아들이지 않았다. 셰필드에서 크레브스는 독자적으로 마노미터를 활용하여 다양한 가설적 대사 경로를 실험적으로 검증해 나갔다.
여러 가설 중 석신산, 푸마르산, 말산 등이 비둘기 가슴 근육의 산소 소비를 증가시킨다는 사실을 확인하면서 이 분자들이 중요한 역할을 할 것이라는 단서를 얻었다. 결정적으로 1937년, 독일의 생화학자 프란츠 크노프와 카를 마르티누스가 시트르산으로부터 옥살아세트산이 생성되는 일련의 반응을 보고하자, 크레브스는 이 반응들이 자신이 찾던 대사 경로의 누락된 연결고리일 수 있음을 직감했다. 약 4개월간의 집중적인 실험을 통해 크레브스와 존슨은 마침내 관련 반응들을 순서대로 배열하여 완전한 회로를 밝혀냈고, 이를 "시트르산 회로"라고 명명했다.[31][32] 이 회로는 발견자의 이름을 따 "크레브스 회로" 또는 관련된 분자의 특성을 따 "트리카르복실산 (TCA) 회로"라고도 불린다.
크레브스는 이 중요한 발견을 담은 짧은 원고를 1937년 6월 10일, 저명한 과학 저널 ''네이처''에 투고했다. 그러나 며칠 뒤인 6월 14일, 편집자로부터 게재할 논문이 이미 많이 밀려있다는 이유로 거절당하며 다른 학술지에 투고하라는 권유를 받았다.[33] 이에 크레브스는 즉시 The role of citric acid in intermediate metabolism in animal tissues|동물 조직 내 중간 대사에서 시트르산의 역할eng이라는 제목으로 내용을 보강한 논문을 작성하여 네덜란드 저널 ''엔지몰로지아''에 보냈고, 이 논문은 2개월 뒤 성공적으로 출판되었다.[3][34] 이후 크레브스는 시트르산 회로에 대한 후속 연구 결과를 여러 논문을 통해 발표했다.[35][36][37]
시트르산 회로의 발견은 생화학 분야, 특히 세포 대사 연구에 있어 기념비적인 업적으로 평가받으며, 크레브스는 이 공로를 인정받아 1953년 노벨 생리학·의학상을 수상했다.
3. 3. 글리옥실산 회로
크레브스는 자신이 발견한 시트르산 회로에 대한 연구를 계속하여 세부 사항을 보완했다. 1947년 프리츠 알베르트 리프만이 아세틸-CoA를 발견한 것은 중요한 기여였지만,[4][38] 이 발견은 기존의 시트르산 회로 설명에 새로운 의문을 제기했다. 1957년, 크레브스는 한스 콘버그와 함께 중요한 효소 두 가지를 추가로 발견했다. 하나는 아세트산염과 글리옥실산염을 결합시켜 말산을 만드는 말산 합성 효소였고, 다른 하나는 이소시트르산을 분해하여 반응에 필요한 글리옥실산염을 공급하는 이소시트르산 분해 효소였다.[39] 이 두 효소가 관여하는 반응은 일반적인 시트르산 회로의 경로를 따르지 않았다. 따라서 이 새로운 경로는 처음에는 시트르산 회로의 '글리옥실산 회로 우회'라고 불렸으나, 현재는 글리옥실산 회로라는 이름으로 알려져 있다.[19][40]4. 수상 및 서훈
크레브스는 1939년 영국 귀화 시민이 되었다. 1947년에는 왕립 학회 회원으로 선출되었으며, 1954년부터 1967년까지 옥스퍼드 대학교 트리니티 칼리지의 특별 연구원이었다. 그는 또한 1957년 미국 예술 과학 아카데미 회원,[43] 미국 철학회 회원, 미국 국립 과학 아카데미 회원으로 선출되었다.[44][45] 일반 미생물학회의 창립 멤버였으며 1980년 명예 회원 자격을 받았다. 1979년에는 케임브리지 대학교 기튼 칼리지의 명예 연구원으로 선출되었다. 그는 21개 대학교에서 명예 박사 학위를 받았다.[46]
크레브스는 다양한 상을 수상하고 서훈을 받았다. 주요 내역은 다음과 같다.
연도 | 내용 | 비고 |
---|---|---|
1953년 | 앨버트 래스커 기초 의학 연구상 | "시트르산 회로의 발견" 공로[41] |
1953년 | 노벨 생리학·의학상 | "시트르산 회로의 발견" 공로, 프리츠 리프만과 공동 수상[41] |
1954년 | 왕립 학회 로열 메달 | [42] |
1958년 | 네덜란드 물리학, 의학 및 외과 학회 금메달 | |
1958년 | 기사작위 서임 | [60] |
1961년 | 왕립 학회 코플리 메달 | [42] |
1963년 | 클루니언 메달 | |
1969년 | 오토 바르부르크 메달 |
2015년 7월, 크레브스의 노벨상 메달은 22.5만파운드 (당시 약 35.1만달러)에 경매되었다.[47][48] 경매 수익금은 생물 의학 분야의 박사 과정 학생들에게 자금을 지원하고, 고국을 떠나야 했던 화학자들을 지원하는 경(卿) 한스 크레브스 재단을 설립하는 데 사용되었다.[49]
5. 기타
옥스퍼드 대학교에는 과거 생화학과에서 사용하던 한스 크레브스 타워라는 건물이 있었다. 2008년 생화학과를 위한 새 건물이 건설되었고, 2013년 5월 20일 유대인 난민 협회가 이 건물에 현판을 설치했다.[50] 현판은 크레브스의 아들인 존 크레브스 경이 공개했으며, 다음과 같은 문구가 새겨져 있다:[51]
> 교수, 경 한스 크레브스 FRS 1900 – 1981 생화학자 & 크레브스 회로 발견자 1953년 노벨상 수상자, 1954년 – 1967년 이곳에서 연구
옥스퍼드 대학교의 생리학, 해부학 및 유전학과는 한스 크레브스 경 강연 시리즈를 개최한다.[52] 최근 3명의 수상자는 제프리 프리드먼(2019년), 경 스티븐 오라힐리(2022년), 그리고 프란시스 애쉬크로프트 경(2023년)이다.[53]
셰필드 대학교에는 1988년 설립된 크레브스 연구소가 있다. 이 연구소는 생화학 연구의 학제 간 프로그램을 다루는 연구 센터이다.[54]
1990년, 유럽 생화학 학회 연합은 랭크 경 연구 센터의 기증으로 한스 크레브스 경 강연 및 메달을 제정했다. 이 상은 생화학 및 분자 생물학 분야에서 뛰어난 업적을 이룬 연구자에게 수여된다.[55][56]
하노버 의과대학의 친구 협회는 1만유로 상당의 한스 크레브스 경 상을 수여한다.[57][58]
생화학 학회는 영국의 모든 대학교에서 생화학 또는 관련 생의학 분야를 연구하는 대학원생(박사 과정)에게 크레브스 기념 장학금을 제공한다. 2014년 기준으로 이 장학금은 18500GBP 상당이며, 1년 동안 지급되지만 최대 3년까지 연장될 수 있다.[59]
참조
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