ハンス・クレブス：クエン酸回路（クレブスサイクル）と尿素サイクル発見のノーベル賞受賞生化学者
ハンス・クレブス卿（Hans Adolf Krebs, 1900年8月25日 - 1981年11月22日）は、ドイツ系ユダヤ人の科学者で、イギリスに帰化している。医師であり生化学者であった。
代謝を研究したクレブス。彼が有名なのは、尿素サイクルとクエン酸サイクル（クレブスサイクルとも呼ばれる）を発見したからです。クレブスはこの功績により、1953年にノーベル生理学・医学賞を受賞している。
生涯と経歴
ハンス・クレブスは1900年にドイツのヒルデスハイムで生まれ、医学を学んで医師の資格を得た後、代謝と生化学の研究に転じました。1930年代初頭のナチス政権の台頭によりドイツを離れ、イギリスに移住して以降は英国で研究を続け、帰化してイギリス国籍を取得しました。研究生活の大半をイギリスで送り、後年も臨床や基礎研究の橋渡しとなる仕事を続けました。1981年に没しています。
主な業績
- 尿素サイクル（オルニチン回路）の発見：アンモニアの解毒過程で肝臓がアンモニアを尿素に変換する一連の反応経路（尿素回路）を明らかにしました。これにより窒素代謝の基礎が解明され、肝機能障害や先天性代謝異常の理解に繋がりました。
- クエン酸回路（クレブスサイクル）の発見：有機酸の連続的な酸化によってエネルギー（NADH、FADH2、GTPなど）が得られる中枢的代謝経路を示しました。これは細胞の好気的代謝（呼吸鎖を通じたATP合成）を理解する上で決定的な発見です。
クエン酸回路（クレブスサイクル）について
クエン酸回路は、アセチルCoAがオキサロ酢酸と結合してクエン酸（シトレート）を作るところから始まり、複数の酸化反応と脱炭酸反応を経て再びオキサロ酢酸に戻る循環経路です。主要な特徴は次の通りです：
- 入力物質：アセチルCoA（炭素骨格は糖、脂肪、アミノ酸の分解に由来）
- 生成物：NADH、FADH2（電子伝達系でATP合成の原料となる還元当量）、GTP（またはATP）、CO2
- 生理的意義：炭素骨格の完全酸化によるエネルギー産生に加え、アミノ酸や脂肪酸、ヘムなどの生合成の前駆体（中間体）を供給するハブ（中心）経路である
尿素サイクルについて
尿素サイクルは、過剰なアンモニア（有毒）を無毒な尿素に変換して体外へ排出する肝臓の代謝経路です。主な流れは以下のようになります：
- アンモニア + 炭酸リン酸 → カルバモイルリン酸
- カルバモイルリン酸はオルニチンと反応してシトルリンを生成
- シトルリンはアルギニノコハク酸（アルギニノスクシネート）を経てアルギニンに変換され、最終的に尿素とオルニチンに分解される
この回路の異常は血中アンモニア濃度の上昇（高アンモニア血症）を引き起こし、神経症状や重篤な場合は致死的な合併症を招きます。したがってその発見は臨床医学にも直接的な影響を与えました。
業績の意義と影響
クレブスの発見は生化学と細胞生物学の基盤を作り、代謝経路の体系的理解を可能にしました。クエン酸回路は細胞内でのエネルギー変換と物質の合成を結びつける中心経路として、栄養学、薬理学、代謝病の研究に不可欠な概念となっています。尿素回路の解明は、肝臓機能や遺伝性代謝異常の診断・治療法の発展につながりました。
受賞と栄誉
クレブスはその業績により1953年にノーベル生理学・医学賞を受賞しました（同年は代謝系の重要性を示す業績が高く評価された年で、Fritz Lipmannも関連分野での功績により同年受賞しています）。また多数の学術的栄誉や学会からの表彰を受け、生涯を通じて代謝生化学の発展に大きく寄与しました。
補足と関連事項
- クレブスの研究は教科書的な内容となり、今日でも医学・生命科学教育の基礎を成しています。
- クレブスサイクルと呼ばれることが多いが、正式にはトリカルボン酸回路（TCA回路）やクエン酸回路と呼ばれることもあります。
- 尿素サイクルは「オルニチン回路」とも呼ばれ、アミノ酸代謝と窒素恒常性の中心的役割を担います。
幼少期
クレブスは、ドイツのヒルデスハイムで生まれた。母親はアルマ・デビッドソン。父はゲオルク・クレブス。ゲオルク・クレプスは、耳鼻咽喉科の医師であった。
教育
クレブスは、1918年から1923年までゲッティンゲン大学とフライブルク大学で医学を学んだ。1925年、ハンブルク大学で博士号を取得した。その後、ベルリンで1年間、化学を学んだ。ベルリンでは、1930年までカイザー・ヴィルヘルム生物学研究所のオットー・ヴァールブルクを手伝った。
キャリア
クレブスは、アルトナ病院とフライブルク大学で医師として働いていた。フライブルク大学では、尿素サイクルを研究した。
ユダヤ人であるため、クレブスはドイツで医者になることができなかった。1933年、彼はイギリスに渡った。ケンブリッジでフレデリック・ゴーランド・ホプキンス（Sir Frederick Gowland Hopkins）と共に働いた。ケンブリッジでは、生化学の研究を行った。1945年、シェフィールド大学の教授（教師）となる。
1954年にはオックスフォード大学の教授に就任した。退職後も、亡くなるまでラドクリフ診療所で仕事を続けた。オックスフォードのトリニティ・カレッジのフェローであった。
栄誉
1953年、クレブスは「クエン酸サイクルの発見」でノーベル生理学賞を受賞した。1958年にはナイトの称号が贈られた。
1979年、ケンブリッジ大学ガートン・カレッジの名誉フェローに選出された。
私生活
1938年、クレブスはマーガレット・シセリー・フィールドハウスと結婚した。2人の男の子と1人の女の子の3人の子供がいた。息子のジョン・クレブスは、鳥類学者で貴族院議員であった。もう一人の息子はポールと呼ばれた。娘はヘレンである。
クレブスは1981年にイギリスのオックスフォードで亡くなった。
タイムライン
