【女科學家】醣類代謝的巨人──格蒂‧柯里

撰文|葉綠舒

唸過生化很少不知道柯里循環(Cori cycle)的。人體發酵作用產生的乳酸運到肝臟,再經過醣類新生作用產生葡萄糖,然後運回組織,又可以再度氧化產生能量。但是有多少人知道,在1929年格蒂‧柯里(Gerty Theresa Cori)與她的丈夫卡爾(Carl Ferdinand Cori)已經把這個循環給大致解出來了呢[1]

格蒂生於1896年的布拉格,她的名字 Gerty 是從一艘奧地利的戰艦來的,但常被誤會成是小名(筆者按:是否以為是Gertrude?)[2]。她的父親是化學家,同時也經營甜菜糖的精製工廠,家境不錯,所以她十歲以前就可以在家上學,十歲以後就被送到「新娘學校」(Finishing School)去繼續受教育。當時的女孩子幾乎都是送到「新娘學校」去,在那裡她們學習禮儀與其他簡單的課程,讓她們可以與未來的丈夫講得上話。也因此,雖然歐洲的大學並不禁止女性報考,但由於新娘學校不教拉丁文、數學、物理與化學這些大學入學考試的考科,所以女性是無法上大學的。

因此,當格蒂的叔叔鼓勵她考醫學院的時候,躍躍欲試的她立刻遇到一個殘酷的現實:她要在最短的時間內補修完八年的拉丁文、五年的數學、物理與化學!

有些人可能會就此放棄、有些人可能會花很多年慢慢修。但是對格蒂來說,她在短短的兩年把這些都補起來、參加醫學院入學考試,也考上了。

到了布拉格大學,她遇到了影響她生命最重要的一個人與一件事:她愛上了生物化學,決定不要當臨床醫師、要作一輩子的研究;她遇到了她這一生的摯愛以及研究伙伴:卡爾。

害羞內向的卡爾與落落大方的格蒂,在許多方面都互補。他們都喜歡爬山、滑雪,很快的兩人就互相認定了。除了一起讀書、爬山、滑雪,他們也一起作研究,發表了一篇論文。畢業的那年,他們結婚了。由於格蒂是猶太人,為了要與卡爾結婚,她放棄了自己的宗教,改信天主教。

歐戰後的東歐經濟狀況並不好。由於營養不良,使得格蒂一度罹患乾眼症;加上當時歐洲反猶太的氣氛高漲,卡爾認為大戰遲早會再度爆發。於是。兩人決定要到美國去尋找機會。卡爾在1922年到了水牛城的癌症中心,半年後格蒂也到了美國。

雖然癌症中心設備很好,兩人的研究也突飛猛進(九年間兩人總共發表了五十篇論文、解出了有名的柯里循環),但在癌症中心研究醣類代謝總覺得與其他人格格不入;加上主任不允許格蒂在卡爾的實驗室裡面工作,於是他們決定找尋其他的工作機會。

即使不算與卡爾共同發表的論文,光是格蒂自己就發表了十一篇,但當他們開始找工作時,卻沒有人要給她工作。當時在美國,夫妻同時在實驗室裡工作的並不少見;但通常妻子是擔任丈夫的實驗室助理,而且如果丈夫往生了、或者他們離婚了,女方馬上就會失業。

格蒂並不想只是當個沒有保障的實驗室助理。畢竟,以她的聰明才智與工作表現,她並不遜於任何一個男人;甚至,許多男性的教授都不如她。卡爾為了她,拒絕了康乃爾大學、多倫多大學,因為他們不願意給格蒂一份工作。當他因為同樣的理由,拒絕了羅切斯特大學給他的聘書時,校方人士要求另外跟格蒂聊聊。

他們跟她說,她這樣影響他的丈夫,對他事業的發展是有害的;他們還說,在美國,沒有丈夫與妻子在同一個系工作。當場,格蒂沒有說什麼,但回去後哭了[3]

卡爾還是拒絕了羅切斯特大學。終於,在1931年,雖不滿意但可接受的機會來了。西雅圖的華盛頓大學醫學院願意同時提供兩夫妻工作:卡爾去當藥學系的系主任、格蒂則成為他實驗室的研究助理。

雖然聽起來跟實驗室助理差不了多少、而且薪水只有卡爾的兩成,但是這是個正式缺。於是兩夫妻就這樣搬到聖路易了。

在水牛城時,他們在完整的動物(大鼠)體內研究醣類代謝;到了聖路易,他們決定開始使用組織(青蛙的肌肉)。雖然完整的動物不用擔心組織保存的問題,但是代謝的發生太快太複雜,改用組織可以在控制溫度與環境的狀況下,讓實驗更容易控制、結果也更容易解釋。

現在的我們,很難想像那個年代的人作實驗的困難。我們需要化學藥品,拿起電話打給廠商即可;他們需要化學藥品,要自己純化、自己製造。為了確定實驗沒有問題,格蒂嚴格的訓練實驗室的每一個成員,確定所有的化學藥品都以相同的標準來製造與純化。兩夫妻在實驗室裡分工合作:格蒂負責規劃實驗、做實驗,一有結果馬上跟卡爾討論;卡爾從實驗結果去推論可能的機制。

1936年,他們唯一的兒子湯姆誕生了。格蒂工作到分娩的前一天,三天後她又回來上班了。兩夫妻在那一年發現了肝醣分解的重要產物:葡萄糖 1-磷酸(glucose 1-phosphate, G 1-P),也被稱為柯里酯(Cori ester)。沒多久,磷酸化酶(phosphorylase)-- 肝醣分解的重要酵素 – 也被他們發現了。在1939年多倫多的一個國際會議上,卡爾第一次當眾展示大分子(肝醣)可以在試管裡合成。在過去,大家都認為大分子只有在生物體內才能合成呢!

雖然有這麼多的重要發現,但真正讓格蒂拿到正式的教職的關鍵,卻不是她的研究,而是第二次世界大戰。二戰期間,因為美國國內缺少勞動力,女性在職場的地位變得不可或缺;於是她終於在1944年終於得到的正式的教職。

兩夫妻在1947年獲頒諾貝爾醫學或生理學獎。在得悉得獎的兩個多月前,格蒂發現自己得了不治之症:骨髓纖維化(myelofibrosis)。她的骨髓不再為她造血,而是被纖維組織所取代。醫生告訴她,接下來都得靠著輸血過活。

Drs. Carl and Gerty Cori in their laboratory at the Washington University School of Medicine in St. Louis, Missouri, 1947.

靠著輸血,格蒂又多活了十年;她一直工作到最後一個月。在她離世以後三年,卡爾再婚了。失去了格蒂以後,卡爾還是繼續進行研究,但少了格蒂 – 柯里實驗室的靈魂人物 -- 卡爾的論文發表數量也大不如前了。雖然兩夫妻唯一的兒子拒絕傳承衣缽(湯姆後來成為製藥公司Sigma-Aldrich的總裁,於2000年退休[4]),但是從他們實驗室出了八個諾貝爾獎得主:他們夫婦、孔伯格(Arthur Kornberg,1959諾貝爾生理醫學獎)、薩瑟蘭(Earl W. Sutherland,1971諾貝爾生理醫學獎)、克雷布斯(Edwin G. Krebs,1992諾貝爾生理醫學獎)[5]、奧喬亞(Severo Ochoa,1959諾貝爾生理醫學獎)、德·迪夫(Christian R. de Duve,1974諾貝爾生理醫學獎)與萊洛伊爾(Luis F. Leloir,1970諾貝爾化學獎),也可說是後繼有人了。而柯里由於自己的處境,也不吝於協助實驗室裡的女性工作人員:同仁家裡發生緊急狀況,她會偷偷塞錢給她們;同仁的褓母臨時缺席,她也會把自己的管家出借。雖然她在實驗室裡是個嚴格的老闆,但同仁更記得她的,除了這些慷慨大度的行為之外,還有她那令人折服的博學:除了專業的論文一出版就馬上看完以外,她一週還要讀五到七本書,週末還參加許多戶外與藝文活動。她的同仁與朋友都認為,她是極為少見的頂尖學者!

 

[1] Darlene R. Stille. Extraordinary Women Scientists. Childrens Press. ISBN 0-516-40585-3

[2] Wikipedia. Gerty Cori. 

[3] Sharon Bertsch McGrayne. Nobel Prize Women in Science. 2nd edition. Joseph Henry Press. ISBN 0-309-07270-0

[4] Sigma-Aldrich Chairman Tom Cori Announces Retirement; CEO David Harvey Elected Chairman

[5] 這個克雷布斯不是發現克氏循環的漢斯‧克雷布斯(Hans Adolf Krebs,1900–1981)。

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作者:葉綠舒 慈濟大學生命科學系助理教授,科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。

 

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