(b. Mitcham, Surrey, Egyesült Királyság, 29 szeptember 1920; d. Glynn közelében Bodmin, Cornwall, Egyesült Királyság, 10 április 1992),

biokémia, kemiosmotikus elmélet, bioenergetika.

Mitchell folytatta a biokémia elméleti megközelítéseinek fejlesztését, amelynek csúcspontja a kemiozmotikus elméletének javaslata és elfogadása volt. Ez az elmélet segített a bioenergetika (az energia kinyerésének, átalakításának és felhasználásának tanulmányozása az élő sejtekben) több látszólag eltérő terület egyesítésével, és egyesek becslése szerint paradigmaváltást eredményezett azáltal, hogy a térbeli irányultságot bevezette a biokémiába. 1978-ban kémiai Nobel-díjat kapott. Bár kutatási programját a Cambridge-i és az Edinburgh-i egyetemeken fogalmazták meg, elméletének tesztelése és finomítása magán, független kutatólaboratóriumában, a Glynn Research Institute-ban történt. Itt kettős kísérletbe kezdett, hogy feltárja kémiai ötleteinek lehetőségeit, valamint hogy lássa, lehet-e világszínvonalú tudományt végezni egy ilyen kicsi, magán Kutatóintézetben.

származás és korai oktatás . Peter Mitchell Christopher Mitchell, a Közlekedési Minisztérium kiváló építőmérnökének és adminisztrátorának, valamint Kate (n anconne Taplin) Mitchell második fia volt. A Mitchell család dorsetből származott, Anglia, de a tizenhetedik századi francia hugenotta bevándorlóktól származott. Peter Mitchell nagybátyja, Sir Godfrey Mitchell, a Wimpy Construction-t Európa egyik legnagyobb szerződéses cégévé építette; a Wimpy részvényeinek ajándékai jelentős pénzügyi szabadságot és alapokat biztosítottak Mitchellnek a Glynn Kutatóintézet létrehozásához és fenntartásához.

Mitchell tanulmányi eredménye a helyi gimnáziumokban és középiskolai végzettsége a Queen ‘ s College-ban, Tauntonban nem volt különösebben megkülönböztetve. Kitűnt a matematika és a fizika, de egyébként egy közömbös diák, csinál rosszul olyan témákban, mint a történelem és a földrajz, hogy úgy tűnt, hogy hiányzik az alapvető elveket. A Queen ‘ s-nél azt találta, hogy az első alapelvektől kezdve önállóan következtethet arra, amit egyébként megtalálhat a tankönyvekben, ami vonzóvá tette a fizikát, bár nem a kémiát, ahogy azt akkor tanították. Ez létrehozott egy egész életében fennmaradt mintát, amelyben magabiztosan fejlesztette ki a tantárgy saját megértését érvelés útján, ahelyett, hogy standard szövegekkel vagy szakértőkkel konzultált volna. Nem sikerült az ösztöndíj felvételi vizsga Cambridge-ben, és ez csak a beavatkozás az ő igazgatója, Christopher Wiseman, aki felismerte Mitchell tehetségét és potenciálját, hogy Mitchell felvették a Jesus College, Cambridge őszén 1939.

oktatás és munka Cambridge-ben, 1939-1955 . Mitchell a fizikát, a kémiát, a fiziológiát és a biokémiát választotta a Tripos I (első két év), majd a biokémiát a Tripos II (harmadik év) számára. Ismét Mitchell teljesítménye nem volt csillag (másodosztályú jelek a vizsgálatain), de a biokémiai osztályon virágzott, akkor valószínűleg a világ legjobbja, Frederick Gowland Hopkins ösztönzésére, aki észlelte Mitchell kutatási potenciálját. Mitchell végzős hallgatóként folytatta a háborúval kapcsolatos kutatásokat az osztályon James Danielli felügyelete alatt.

Mitchellt intellektuálisan Hopkins dinamikus biokémiai megközelítése alakította ki, amely hangsúlyozta az enzim által katalizált anyagcsere megértését. Bár a biokémikusok a sejtet “enzimek zsákjának” tekintették, Mitchell megjegyezte, hogy Malcolm Dixon enzimológus reakcióinak módja az enzimek hatásának irányát jelentheti, nem pedig iránytalan, vagy skaláris, katalitikus folyamat. Daniellivel a sejtmembránok természetével és a vegyi anyagok rajtuk keresztül történő mozgásával kapcsolatos munka megerősítette Mitchell feltörekvő elképzelését, miszerint a membránokon keresztüli szállítás iránya vagy vektoriális jellege valamilyen módon összefügg a biokémiai folyamatok irányultságával és térbeli-időbeli szerveződésével általánosabban.

a háború és Danielli távozása után a londoni King ‘ s College-ba Mitchell lényegében felügyelet nélkül dolgozott a disszertáció kutatásán, kidolgozva a biokémiai szerveződéssel kapcsolatos intuícióinak következményeit. 1948-ban nem szokványos tézist nyújtott be. Filozófiai vitával kezdődött az irányított folyamatokról, valamint a statikus és dinamikus elemek szerepéről az ilyen folyamatokban. Elméleti szakasz következett az anyagok diffúziójáról a biológiai rendszerekben, amelyben Mitchell felvázolta vektoriális ötleteinek matematikai megfogalmazását. A bakteriális felület természetéről szóló szakasz után volt egy utolsó szakasz, amelyben Mitchell előzetes, de szilárd, kísérleti eredményeit mutatták be a baktériumok aminosav-felvételéről. A vizsgáztatók, Ernst Gale a tanszék és külső vizsgáztató A. G.” Sandy ” Ogston, elutasította a dolgozat, hogy inchoate és összefüggéstelen.

Mitchell barátsága a közeli David Keilinnel Molteno Intézet, aki ideiglenes helyet biztosított Mitchellnek laboratóriumában, döntő fontosságú volt abban, hogy átsegítse őt ezen a kudarcon. Keilint feldühítette a Bizottság fellépése, és arra ösztönözte Mitchellt, hogy írja át a dolgozatot. Valójában Keilin Mitchell tudományos és személyes apafigurája volt; Mitchell Nobel-díjas előadása, “David Keilin légzési lánc koncepciója és Kemiozmotikus következményei” tükrözte Mitchell szellemi adósságát Keilin befolyása iránt (Mitchell, 1979). Abban az esetben, az akkori osztályvezető, Albert Chibnall, Gale-t bízta meg Mitchell második erőfeszítésének felügyeletével, amely a penicillin hatásmechanizmusának kutatását foglalta magában. Mitchell második tézis volt, több hagyományos és elfogadták December 6-án 1950.

bár kiderült, hogy Mitchell által javasolt penicillin hatásmechanizmusa helytelen, a tézis arra szolgált, hogy gondolkodását a foszfát baktériumokba történő transzportjára összpontosítsa, és hogy ez hogyan kapcsolódik a foszfát szerepéhez a közbenső anyagcserében. Mitchell kezdett kidolgozni egy kutatási program az ilyen jelenségek, és bár ő továbbra is gondolkodás szempontjából az első dolgozat nem állapított meg ilyen fogalmak kifejezetten, kivéve a papír bemutatott Moszkvában 1956-ban, miután elhagyta Cambridge-ben. Ott fogalmazta meg az első tézisben leírt elképzeléseit az irányultságról és az intracelluláris gradiensekről (Mitchell, 1957a). Valójában ezek az elképzelések intuitív metaforát szolgáltattak a nem egyensúlyi termodinamikai folyamatokra, ami segített Mitchellnek megszervezni gondolkodását a sejtszerkezettel és az anyagcsere “lángjával” kapcsolatban.

miután Mitchell befejezte doktori fokozatát, az új osztályvezető, Frank Young ötéves demonstrátori pozícióba nevezte ki. Mitchell a mikrobiológiai alosztályon dolgozott, amelyet most Gale vezet, de Marjorie Stephenson alapított. 1944-ben megalapította a Society for General Microbiology-t, és egyike volt az első két nőnek, akiket 1945-ben beválasztottak a Royal Society-be. Amikor 1948-ban a Társaság elnökeként megszervezte az 1949-es találkozót a baktériumok felszínén, megkérte Mitchellt, bár még mindig végzős hallgató, hogy tartson egy nagy előadást, amelyben azonosította a baktériumok ozmotikus gátját citoplazmatikus membránjukkal. Továbbá azt feltételezte, hogy a membránfehérjék nem inertekés strukturálatlanok, hanem globuláris, pontosan hajtogatott enzimekként működnek a szállítás megkönnyítésében (Mitchell, 1949).

Stephenson nem élt, hogy elnököljön ezen a találkozón, de halála előtt ismét beavatkozott Mitchell karrierjébe oly módon, hogy tartós hatása volt. Azt javasolta, hogy Jennifer Moyle, aki laboratóriumában kutatási asszisztens volt, dolgozzon Mitchell-lel. Ez egy félelmetes és produktív együttműködést indított el, amely egy rövid megszakítással Moyle 1983-as nyugdíjazásáig tartott. Mind Mitchell, mind Moyle úgy érezte, hogy Stephenson valódi betekintést nyert egyedi és egymást kiegészítő erősségeikbe, Mitchell ötletes és ragyogó teoretikusként, Moyle pedig aprólékos és kiváló kísérletezőként. Együtt folytatták a baktériumok transzportjának kutatását, amelyet Mitchell egyre pontosabb és artikuláltabb elméleti spekulációi és Moyle gondos kísérletei teszteltek.

a baktériumok foszfáttranszportjáról szóló, jól kidolgozott publikációkban Mitchell és Moyle azt állította, hogy az anyagcsere (kémiai munkával) és a szállítás (ozmotikus munkával) csak egy mögöttes egységes folyamat két aspektusa. Összefoglalva ezt a munkát Mitchell azt írta, hogy” a komplex biokémiai rendszerekben, mint például az oxidatív foszforilációt végző rendszerekben …az ozmotikus és enzimikus sajátosságok ugyanolyan fontosnak tűnnek, és gyakorlatilag szinonimák lehetnek ” (Mitchell, 1954, 254. o.). Ez volt Mitchell első említése az oxidatív foszforiláció és az ozmotikus (transzport) típusú folyamat lehetséges kapcsolatáról. Az oxidatív foszforiláció az a folyamat a baktériumokban és a mitokondriumokban, amelyben a tápanyagokból származó elektronok a membránhoz kötött fehérjék komplex halmazán, a légzési láncon keresztül oxigénmolekulává alakulnak, az ATP (adenozin-trifoszfát) egyidejű szintézisével. Az ATP ezután energiát szolgáltathat a sejt más folyamatainak vezetéséhez. Az imént leírt sejtlégzés folyamatát nem szabad összekeverni a szervezetek légzésével vagy légzésével. A sejtes légzés miatt minden aerob organizmusnak oxigénre van szüksége.

Mitchell nem jött ki jól Young, és a szerződés Cambridge-ben nem újították meg 1955-ben. Michael Swann azonban, aki Swann Cambridge-i idejéből ismerte Mitchellt, felajánlotta Mitchellnek az Edinburgh-i Egyetem Állattani Tanszékének új kémiai biológiai egységének igazgatói posztját; Mitchell azzal a feltétellel fogadta el, hogy Moyle-t felveszik kutatótársának.

kutatás Edinburgh-ban, 1955-1963 . Mitchell Edinburgh-i ideje talán a legkreatívabb volt. Ennek során az élő rendszerek holisztikus elméleti megközelítésén alapuló kutatási programját megvalósította, és kidolgozta a vektoriális anyagcsere részletes elméletét, összekapcsolva a transzportot és az anyagcserét, és kifejezetten az oxidatív foszforiláció mechanizmusának problémájára alkalmazta. Ebben az új környezetben, ahol önállóan irányította saját alosztályát, Mitchell nagyobb bizonyossággal elmélkedett, Moyle képzett kísérleti munkájának támogatásával.

Mitchell és Moyle kimutatták, hogy a baktériumok légzési lánca a citoplazmatikus membránban található, és arra a következtetésre jutottak, hogy közvetlen szerepe lehet az iontranszportban. Mitchell 1957-es “a Membrántranszport általános elmélete a baktériumok vizsgálatából” című cikkében kidolgozta a “ligandumvezetés” fogalmát, mint a szállítás mechanizmusát. Azt állította, hogy” az enzimek a bakteriális membrán transzportjának vezetői, hogy a metabolikus energia általában ozmotikus munkává alakul át a membrán transzlokátorai és a hordozott molekulák közötti kovalens kapcsolatok kialakulásával és megnyitásával, pontosan úgy, mint az enzim által katalizált csoporttranszfer reakciókban ” (136. o.). A transzportban részt vevő enzimek szükségszerűen vektoriális természetéből kiindulva, Mitchell és Moyle, 1958-as ” Group-Translocation: Az enzim által katalizált Csoporttranszfer következménye “általánosítást mutatott be, miszerint az enzimek vektoriálisan” transzportálják ” a szubsztrátumokat aktív helyeiken keresztül, de ennek következménye csak akkor figyelhető meg, ha az enzimeket membránon keresztül csatlakoztatják. Az 1959-es “a metabolizmus és a transzport összekapcsolása a szubsztrátok enzimes Transzlokációjával a membránokon keresztül” című tanulmányukban azt javasolták, hogy egy ilyen mechanizmus összekapcsolja az anyagcserét és a transzportot. Ezt a koncepciót tovább fogalmazta meg Mitchell 1959-ben biokémiai Társaság szimpózium “szerkezet és funkció a mikroorganizmusokban” című cikke, ahol bevezette a kifejezést kemiozmotikus amelyben a biológiai membrán egyik oldaláról a másikra szállított vegyületek vagy ionok ozmotikus kapcsolata kémiailag kapcsolt csoportot vagy ligandumot foglal magában, amelyet membrán enzimen keresztül vezetnek (91. o.). Kiterjesztette a kemioszmotikus kapcsolatok ezen fogalmát általánosabban a sejtekre, beleértve a bonyolultabb eukarióta sejtek mitokondriális membránjait is.

1960 augusztusában Mitchell összefoglalta az előző öt év munkáját, amikor a Membrántranszportról és anyagcseréről szóló Prágai szimpóziumon bemutatta a “biológiai transzport jelenségek és az anyagcsere Vektorkomponensét okozó enzimrendszerek térbeli anizotróp tulajdonságai” című nyitóelőadását. Ebben az előadásban általános szinten megfogalmazta a kemiozmotikus elveken alapuló elméletét.

hat héttel később, Stockholmban, a “specifikus membrán transzport és adaptációja” című szimpóziumon, a végzős hallgató, B. P. Stephen tanulmányának végén Mitchell feltételezte, hogy a glükóz-6-foszfát foszfatáz enzim, amelyről kimutatták, hogy a bakteriális citoplazmatikus membránban található, a kemiozmotikus kapcsolás példájának tekinthető. Azt javasolta, hogy a reakció megfordítható a glükóz-foszfát hidrolizálása helyett, ha a membránon protongradiens van. Mitchell azt is feltételezte, hogy hasonló megfontolások vonatkozhatnak az ATP szintézisére fotoszintetikus és oxidatív foszforiláció során.

Mitchell elméleti megközelítésének alkalmazása az oxidatív foszforiláció mechanizmusának problémájára számos kulcsfontosságú jellemzővel rendelkezett, amint azt egy 1961. február közepén benyújtott absztrakt ismerteti: (1) a membránban a légzési láncreakciók protonokat bocsátottak ki vektoriálisan a membrán egyik oldalára, a hidroxilionokat pedig a másik oldalra, ezáltal különbséget generálva a protonkoncentrációban a membránon (pH-gradiens); (2) ilyen transz-membrán pH-gradiens csak akkor merülhet fel, ha a membrán át nem eresztő a protonok számára; (3) az ATP az ATPáz (ATP szintáz) reakció megfordításával állítható elő, ha van olyan mechanizmus, amely a pH-gradiensben lévő energiát felhasználja az ATP szintézisének elősegítésére. Az ATPáz ilyen megfordítása azt jelenti, hogy ahelyett, hogy az ATP-t vízzel reagáltatnák, és az ATPáz enzimnél energiát szabadítanának fel, a vizet eltávolítják az ADP-ből és a foszfátból, hogy ATP-t állítsanak elő a proton gradiensben lévő energia felhasználásával, így az enzim “ATP-szintáz” lesz.”1966-ban Mitchell egy speciális mechanizmust biztosított, amellyel a protonokat membránokon keresztül szállították. Az általa ligandumvezetésnek nevezett folyamat során a szállított protont egy hidrogénatomban lévő elektronhoz kapcsolták, amely

egy másik atomhoz kapcsolódott. Ezt a kötött protont ligandumnak hívták. Amikor a ligandált protont tartalmazó molekula a membrán egyik oldaláról az ellenkező oldalra költözött, a hatás az volt, hogy a protont a membránon keresztül szállította, majd a másik oldalon ömlesztett oldószerbe engedte (Mitchell, 1966). Mitchell a proton közvetlen szerepét is javasolta az ATP szintáz aktív helyén.

az ilyen proton transzlokáció lehetőségét a légzési láncban már több szerző is felvetette, köztük Robert Davies, Heinrich Lundeg és Sir Rutherford Robertson; azonban még be kellett bizonyítani, hogy ilyen proton transzlokáció történt baktériumokban, mitokondriumokban és kloroplasztokban. A membránok protonpermeabilitása újszerű javaslat volt, és a legtöbb biokémikus akkoriban valószínűtlennek tartotta. Az a mechanizmus, amellyel Mitchell úgy gondolta, hogy a protonok ATP-t hozhatnak létre az ATPáz megfordításával, újszerű volt. Davies korábban azt feltételezte, hogy a pH-gradiens valahogy katalizálja az ATP-szintézist. Azonban senki sem bizonyította, hogy a protonok valóban képesek az ATP szintézisére.

1960 őszén Mitchell előzetes kísérleteket végzett, amelyek kimutatták, hogy a bakteriális membránok valóban protonáteresztő képességűek, és 1961-ben kiterjesztette a munkát a mitokondriumokra. 1961 januárjában Robert J. P. (benyújtotta 1960 augusztusában). Williams az Oxfordi Egyetemen” a katalizátorok láncainak lehetséges funkciói ” címmel jelent meg a New Journal of Theoretical Biology első számában, amelyben Williams a vízmentes intramembrán protongradienseket javasolta a légzési lánc és az ATP szintézis közötti közös köztitermékként. Benyújtása előtt a “kapcsolási foszforilezés elektron és hidrogén transzfer egy kémiai-ozmotikus típusú mechanizmus” papír Nature (megjelent július 1961), Mitchell nyitott levelezést Williams február 24-én 1961, részben, hogy milyen hasonló a mechanizmusok voltak. Ez félreértésekhez és ellentmondásokhoz vezetett, amelyek Mitchell halála után is folytatódtak (lásd Williams, 1993; Lásd még Prebble és Weber, 2003, valamint Weber és Prebble, 2006). Mitchell megelégedésére, bár nem Williamsére, Mitchell arra a következtetésre jutott, hogy a mechanizmusok különállóak, és folytatta javaslatának közzétételét, Williams papírjának vagy levelezésének említése nélkül.

röviddel ezután Mitchell fekély okozta rossz egészségi állapota miatt szabadságra ment, és végül lemondott Edinburgh-ból. Vásárolt egy ingatlant egy gyönyörű, de elhagyott régensségi házzal, Glynn, Bodmin közelében, Cornwallban, és 1962-ben megkezdte annak felújítását, mint a munkák mestere, hogy helyreállítsa az épületet, és átalakítsa, hogy mind kutatólaboratóriumként, mind családi rezidenciaként szolgáljon. Moyle csatlakozott a munkához, és segített létrehozni a Glynn Research Ltd hivatalos szervezetét. 1964 őszére megkezdődtek a kutatások Glynnnél.

kutatás Glynnnél, 1964-1997 . Mitchell úgy döntött, hogy folytatja a membrán áteresztőképességével kapcsolatos kísérleti munkát, amelyet Edinburgh-ban kezdett. Moyle-lal kísérleteket dolgozott ki nemcsak annak tesztelésére, hogy a mitokondriumok légzési lánca kilökte-e a protonokat, hanem annak számszerűsítésére is, hogy elektronként hány protont transzlokáltak egy oxigénmolekulába a lánc végén. Mivel Mitchell javaslata nem vonzott sok komoly figyelmet a területen, értelme volt, hogy Mitchell kis kutatócsoportja megközelítésének kísérleti tesztelésére összpontosítson. Szerencsére Mitchell javaslata az 1960-as években viszonylag egyszerű felszereléssel empirikus ellenőrzésre volt alkalmas.

a csoport kis mérete, a kísérletek egyszerűsége és eleganciája, valamint az elmélet és a kísérlet szoros kapcsolata mind a tudomány Glynn stílusának fémjele lett. Tekintettel arra, hogy az oxidatív foszforiláció területének uralkodó paradigmája az E. C. “Bill” Slater által 1953-ban javasolt kémiai elmélet volt (azon elvárás alapján, hogy az anyagcserében láthatókhoz hasonló kémiai köztitermékek legyenek), Mitchell rájött, hogy meg kell győznie kollégáit, hogy radikálisan más módon tekintsék meg a jelenséget. Tehát a terület áthelyezése, miközben egy kis és független kutatóintézetből dolgozott, a Glynn program másik aspektusává vált.

Mitchell rájött, hogy a Glynn-I teoretizálásnak és kísérletezésnek a hagyományosabb kutatólaboratóriumok szövetségeseit kell kihasználnia, amit Mitchell az aktív levelezés, a nemzetközi találkozókon való gyakori előadások, valamint a tudósok konzultációkra és hosszabb látogatásokra való eljuttatása révén keresett. Valóban, a Glynn vendégkönyv olvas, mint egy Ki kicsoda a feltörekvő területén bioenergetika.

Glynn egyik első látogatója Andrej Jagendorf volt, majd a baltimore-i McCollum-Pratt Intézetben, Marylandben. Jagendorf adatokat szerzett arról, hogy a kloroplasztok megvilágításkor protonokat transzlokálnak, ami megfelelt Mitchell előrejelzésének, és tovább akarta érteni az elméleti érveket. Egy évvel később Jagendorf kimutatta, hogy a sötétben lévő kloroplasztok ATP-t szintetizáltak, amikor mesterséges pH-gradiensnek vetették alá, amely éppen akkora volt, mint Mitchell jósolta. A kemiozmotikus megközelítés további bizonyítékait Brian Chappell és Anthony Crofts szerezte a Bristoli Egyetemen a mitokondriumok iontranszportjának tanulmányozása során. 1968-ra Mitchellnek bizonyítékai voltak javaslatának mindhárom “pillérére”. Ezek az eredmények azt jelentették, hogy a kemiozmotikus hipotézist már nem lehetett figyelmen kívül hagyni, és a vita vihara kitört, amely évekig fennmaradt. Eközben Mitchell felülvizsgálta az oxidatív foszforiláció elméleti modelljét, amelyet a Glynn Kutatóintézet (Mitchell, 1966, 1968).

Mitchell Glynn-i programja sikeresnek tekinthető, és 1973-ra a legtöbb bioenergetikus elismerte, hogy a protongradiens az energiamegtakarító kapcsolat a légzési lánc oxidációs-redukciós reakciói és az ATP szintézis között. Mitchell sajátos mechanizmusainak szempontjait azonban nem fogadták el olyan széles körben. Paul Boyer a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetemen egy egészen más alternatív mechanizmust javasolt az ATP ATPáz általi szintézisére, amely magában foglalja a fehérje konformációs változásait a protonokkal való közvetett kölcsönhatás révén. Ezzel szemben Mitchell ATPáz mechanizmusa, amelyet az 1970-es években fejlesztettek ki, a ligandumvezetési elképzelései alapján, a protonok közvetlen felhasználását vonta maga után az aktív helyen. Hasonlóképpen Mitchell modelljének 1966-os újrafogalmazásában ligandumvezetést használt a megfigyelt proton-elektron Arány magyarázatára. A terepen azonban sokan kételkedtek mind a Mitchell által jelentett arányokban, mind mechanisztikus magyarázatában.

1974-től kezdve Al Lehninger a Johns Hopkins Egyetemről és M Alternitiven Wickstr a Helsinki Egyetemről olyan eredményeket mutatott be, amelyek aránya magasabb volt, mint a Mitchell és Moyle által megfigyelt

. Ez újabb vitához vezetett, amely több mint egy évtizedig tartott. A tét nem csak a kísérleti eredmények voltak, hanem Mitchell ligandumvezetési mechanizmusai is. Ennek a vitának a közepén Mitchell 1978-ban kémiai Nobel-díjat kapott a biológiai energiaátadás kemioszmotikus elméletéért, annak ellenére, hogy a mechanisztikus részletek még mindig vitatottak voltak.

végül 1985-re Mitchellnek el kellett ismernie, hogy a magasabb arányok helyesek, de még mindig igyekezett megmagyarázni őket a ligandumvezetés alapvető elméletének továbbfejlesztésével. Folytatta az ATP szintetizálásához szükséges nagyobb számú proton (3-4) közvetlen, vektoriális magyarázatát is, mint azt elmélete eredetileg megjósolta (2 proton / ATP). Valójában szinte haldokló napjáig Mitchell finomította ATPase mechanizmusát. Amellett, hogy mindig is bízott intellektuális képességeiben, úgy érezte, hogy alapvető megközelítését az oxidatív foszforiláció alapvető mechanizmusának megoldása igazolta.

1975-ben sikeresen módosította elméletét, hogy figyelembe vegye a légzési lánc egyik részének proton/elektron arányát, amely a NADH-t oxidáló kezdeti fehérje komplex és a végső fehérje komplex, a citokróm-oxidáz között van, amely az elektronokat oxigénbe szállítja, hogy vizet készítsen. Ezt úgy tette, hogy feltételezte, hogy a ligandumvezetést egy mobil membránoldható molekula, az úgynevezett koenzim Q végezheti el, amely az extra protonokat átvezeti a membránon. Ez a képzelet rendkívüli bravúrja volt, amely jóval meghaladja az akkor rendelkezésre álló kísérleti adatokat. A Q ciklus, ahogy Mitchell nevezte, alapvetően elfogadott ma. Mitchell kísérletei a Q-ciklus megismétlésére az Atpázzal és a citokróm-oxidázzal nem voltak sikeresek. A felhalmozott kísérleti eredmények túlnyomórészt alátámasztják Boyer konformációs-kapcsolási mechanizmusát az ATPase számára, és Boyer 1997-ben megkapta a kémiai Nobel-Díj egy részét. Amit ma a tankönyvekben az oxidatív foszforiláció mechanizmusaként mutatnak be, a legjobban a Mitchell-Boyer mechanizmus jellemzi.

az 1970-es évek közepétől a Glynn adományozása a Wimpy részvényekből nem volt elegendő a Glynn Kutatóintézet működésének teljes fenntartásához. Moyle 1983-ban, 1985-ben pedig Mitchell nyugdíjba vonult kutatási igazgatóként, bár még mindig az intézet élén állt; Peter Rich, a cambridge-i bioenergetikus lett a kutatási igazgató. Rich extramural finanszírozást kapott az eszközintenzívebb kutatás támogatására, amelyet a terület érésével bíztak meg. Elméleti munkájának folytatása mellett Mitchell arra törekedett, hogy finanszírozást szerezzen Glynn mint intézmény fenntartásához. Ebben a törekvésében korlátozott sikereket ért el, és 1992-ben bekövetkezett halála után még nehezebb volt támogatást szerezni Glynn számára, annak ellenére, hogy a siker kiemelkedő volt. Végül 1996-ban Rich átadta a kutatási műveleteket University College London mint a Glynn bioenergetikai laboratórium. Így az, amit az egyetemi vagy kormányzati laboratóriumokon kívüli nagyobb kutatások kísérleteként indítottak, végül visszaolvadt az egyetemi rendszerbe.

bibliográfia

Peter Mitchell kiadványainak átfogó bibliográfiája megtalálható Slater, 1994. Van egy kiterjedt archívum Mitchell kiadatlan iratairól, amelyeket a Cambridge-i Egyetem könyvtárában tartanak.

Mitchell művei

“az ozmotikus gát a baktériumokban.”In the Nature of the bakteriális Surface, szerkesztette: A. A. Miles és N. W. Pirie. Oxford: Blackwell Scientific, 1949. “Foszfát szállítása ozmotikus gáton keresztül.”A kísérleti biológiai Társaság szimpóziumai 8 (1954): 254-261.

“a membrán transzport általános elmélete a baktériumok vizsgálatából.”Természet 180 (1957a): 134-136.

“az élet eredete és a természetes membránok kialakulása és szervező funkciói.”Nemzetközi szimpózium a földi élet eredetéről, szerkesztette A. Oparin et al. Moszkva: Ház Tudományos Akadémia Szovjetunió, 1957b.

Jennifer Moyle-lal. “Csoport-transzlokáció: az enzim által katalizált Csoporttranszfer következménye.”Természet 182 (1958): 372-373.

Jennifer Moyle-Lal. “Az anyagcsere és a transzport összekapcsolása a szubsztrátok enzimes Transzlokációjával a membránokon keresztül. “Az Edinburgh-i Királyi Fizikai Társaság folyóirata 28 (1959): 19-27.

” szerkezet és funkció mikroorganizmusokban.”A szubcelluláris komponensek szerkezetében és működésében, szerkesztette Eric Mitchell Crook. Biokémiai Társaság Szimpóziumai 16. Cambridge, Egyesült Királyság: Cambridge University Press, 1959.

” megközelítések a specifikus membrán transzport elemzéséhez.”In Biological Structure and Function, vol. 2, szerkesztette T. W. Goodwin és O. Lindberg. London: Academic Press, 1961. A Stockholmi szimpózium 1960 szeptemberében került bemutatásra.

” Kemiozmotikus kapcsolás oxidatív és fotoszintetikus Foszforilezésben.”Biokémiai folyóirat 79 (1961): 23P-24p. Az absztraktot február közepén nyújtották be a biokémiai Társaság ülésén való bemutatás előtt, és 1961 júliusában tették közzé.

“a foszforiláció elektron-és Hidrogéntranszferhez kapcsolása kémiai-ozmotikus típusú mechanizmussal.”Természet 191 (1961): 144-148.

“biológiai transzport jelenségek és az enzimrendszerek térbeli anizotróp tulajdonságai, amelyek az anyagcsere Vektorkomponensét okozzák.”A membrán transzport és anyagcsere, szerkesztette Arnost Kleinzeller és A. Kotyk. Prága: Csehszlovák Tudományos Akadémia, 1962. A cikk, amelyet Mitchell olvasott fel 1960 augusztusában a Prágai szimpóziumon.

” Kemiozmotikus kapcsolás oxidatív és fotoszintetikus Foszforilezésben.”Biológiai Vélemények 41 (1966): 445-502. A Chemiosmotikus kapcsolás rövidebb változata oxidatív és fotoszintetikus Foszforilációban. Bodmin, Egyesült Királyság: Glynn Research Ltd., 1966.

Kemiozmotikus kapcsolás és energia transzdukció. Bodmin, Egyesült Királyság: Glynn Research Ltd., 1968.

” Kemiozmotikus molekuláris mechanizmus a Proton-Transzlokáló adenozin-Trifoszfatázok számára.”FEBS Letters 43 (1974): 189-194. Mitchell ATPáz mechanizmusának bemutatása, amelyben a protonok közvetlenül érintettek.

“A Protonmotive Q Ciklus: Általános Megfogalmazás.”FEBS Letters 59 (1975): 137-139. A Q ciklus korai változata.

” David Keilin légzési lánc koncepciója és Kemiozmotikus következményei.”A Les prix Nobel en 1978-ban. Stockholm: Nobel Alapítvány, 1979. Elérhető a http://nobelprize.org/ – tól is. Mitchell Nobel-díjas előadása, amely beszámol a kemiozmotikus elmélet fejlődéséről, és áttekinti annak akkori állapotát.

Közreműködik Roy Mitchell, John A. Moody, Ian C. West, et al. “Kemiozmotikus kapcsolás citokróm-Oxidázban: lehetséges Protonmotív O-hurok és O-ciklus mechanizmusok.”FEBS Letters 188 (1985): 1-7. Ebben a cikkben Mitchell elismeri, hogy az elektronok által kibocsátott protonok aránya nem nulla, de azt javasolja, hogy az alapvető ligandumvezetési mechanizmusa hogyan magyarázhatja az eredményeket.

” a vektoriális anyagcsere és az Ozmokémia alapjai.”Bioscience Reports 11 (1991): 297-346.

egyéb források

Orgel, Leslie E. “komolyan gondolja Dr. Mitchell?”Természet 402 (1999): 17. Ez a cikk megpróbálja felmérni Mitchell tudományhoz való hozzájárulásának történelmi jelentőségét. Orgel összehasonlítja Mitchell eredetiségét és hatását Kopernikuszéval és Darwinnal.

Prebble, John N. “Mitchell

kémiai fogalmak filozófiai eredete.”Biológia Történeti folyóirat 34 (2001): 433-460.

_____, és Bruce H. Weber. Vándorlás az elme kertjében: Peter Mitchell és Glynn készítése. New York: Oxford University Press, 2003. Ez, jelenleg, Mitchell egyetlen teljes hosszúságú életrajza, valamint beszámolója Glynn Kutatóintézetéről.

Saier, Milton. “Peter Mitchell és kémiai elméletei.”ASN News 63 (1997): 13-21. Ez a cikk értékeli Mitchell hozzájárulását a tudományhoz.

Slater, Edward C. “Peter Dennis Mitchell, 29 Szeptember 1920-10 Április 1992.”A Királyi Társaság munkatársainak életrajzi emlékei 40 (1994): 282-305.

Weber, Bruce H. ” Glynn és a Kemiozmotikus elmélet fogalmi fejlődése: retrospektív és prospektív nézet.”Bioscience Reports 11 (1991): 577-647.

_____, és John N. Prebble. “Az eredetiség és prioritás kérdése: Peter Mitchell és Robert J. P. Williams levelezése és elméletei az oxidatív Foszforilációról, 1961-1980.”Biológia Történeti folyóirat 39 (2006): 125-163.

Williams, Robert J. P. ” a katalizátorok láncainak lehetséges funkciói.”Elméleti Biológiai folyóirat 1 (1961.január): 1-17. Benyújtott Augusztus 1960.

_____. “A Protonvezérelt ATP képződésének története.”Bioscience Reports 13 (1993): 191-212.

_____. “Bioenergetika és Peter Mitchell.”A biokémiai tudományok trendjei 27 (2002): 393-394.

Bruce Weber

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.