Leonor Michaelis
 (Berlin, 16 janvier 1875 - New York, 8 octobre 1949)

D'après le Scientific Biography Dictionnary

Peu de scientifiques du XXème siècle ont contribué comme Leonor MICHAELIS à l'avancement de divers aspects des sciences allant de l'embryologie à la magnétochimie en passant par la biochimie. Bien qu'ayant été un scientifique reconnu par ses pairs, il n'eut un poste officiel qu'à partir de 54 ans à l'Institut Rockefeller pour la recherche médicale de New York. L'antisémitisme sévissant en Allemagne même avant l'avènement de Hitler le priva d'un poste permanent dans une université.

Il était le fils de Moriz MICHAELIS, petit commerçant à Berlin et de Hulda Rosenbaum. Au Koellmisches Gymnasium  de Berlin, il apprit le latin, le grec, les langues, la littérature, l'histoire et la musique. Il décida cependant d'étudier la médecine et fut reçu maître (M. D. degrees) en 1897 après un dernier semestre à Fribourg en Brisgau.

MICHAELIS commença son travail scientifique au laboratoire de HERTWIG par un travail sur l'histologie de la sécrétion du lait. Son premier article scientifique concerne la fertilisation de l'œuf de triton. Il s'intéressa à l'histologie et il fut l'assistant privé de Paul EHRLICH dans un Institut (Institüt für Serumforschung und Serumprüfung) près de Berlin. Il fut obligé de s'intéresser à la chimie des colorants qui avaient été développés pour l'industrie textile. Il étudia également la nouvelle chimie physique et les principes mathématiques qui soutenaient ses principes. Il mit en évidence la coloration de granules par le vert Janus (les futures mitochondries) et écrivit plus tard, en 1902, un livre sur l'histologie. Il ne resta qu'un an chez EHRLICH.

En 1900, MICHAELIS rejoignit l'hôpital municipal de Berlin (équipe de Moritz Litten)  où il resta quatre ans. Ses travaux portèrent sur les colorations histologiques et sur l'immunologie.

En 1903, il est engagé comme Privatdozent ([1]) à l'Université de Berlin.  En 1904 MICHAELIS est invité à venir comme assistant de recherche en cancérologie dans le nouveau département créé par LEYDEN à l'Hôpital de la Charité de Berlin. Cette période fut celle de l'introduction de l'ultramicroscope inventé par Siedentopf et Zsigmondy commercialisé par Zeiss ([2]). Michaelis se marie en 1905 ; il eut deux filles. Il est nommé la même année ausserordentlicher Professor à l'Université de Berlin, poste sans salaire, sans laboratoire ni fonds pour la recherche. Conscient de n'avoir aucun avenir académique stable, il accepta le poste de bactériologiste à l'hôpital municipal "Am Urban". Il y resta jusqu'en 1921 et c'est là que, durant la période 1905 - 1921, il apporta ses contributions les plus importantes à la science de son époque. Celles ci furent réalisées en collaboration avec son ami chimiste Peter Rona. Elles concernent : le rôle de la concentration des ions hydrogène sur la détermination des propriétés de solutions de protéines  ou d'enzymes, le mode d'interaction enzyme-substrat dans la catalyse, l'adsorption de petites molécules par des substances colloïdales.

Selon Michaelis, l'article de Sörensen parut en 1909 au moment où lui même finissait un travail sur l'utilisation de l'électrode à hydrogène pour déterminer l'effet de la concentration des ions hydrogène sur l'activité enzymatique. Michaelis étendit cette idée en montrant en 1911 (avec Henri Davidson) que l'effet du pH sur la catalyse enzymatique est en fait celui de la dissociation d'un acide faible. De plus il développa la théorie de la dissociation des électrolytes amphotères, comme les acides aminés et les protéines et donna une formulation quantitative au concept de pH isoélectrique introduit en 1900 par William HARDY. Il montra également qu'au pHi un certain nombre de propriétés étaient à leur minimum ou à leur maximum. Il mit au point une méthode élctrophorétique pour mesurer le pHi des protéines. Ces résultats étaient en accord avec les mesures de solubilité réalisées (travaux publiés en un livre en 1914, seconde édition en 1923 et traduction anglaise en 1926)

Les études de Sörensen et Michaelis sur l'effet du pH sur l'activité catalytique des enzymes amenèrent à l'important travail réalisé dans le laboratoire de Michaelis sur l'effet de la concentration du substrat sur la vitesse initiale de l'action des enzymes. Victor Henry avait, suite à des études réalisées en 1903, proposé l'existence d'un complexe enzyme substrat intermédiaire. La validité de cette théorie avait été contestée par Bayliss. Le travail de Michaelis fut réalisé avec une hôte canadienne Maud Leonora Menten sur l'invertase. Leur article de 1913 ([3]) ne réfuta pas seulement beaucoup  des objections mais également il donnait la définition d'une constante traduisant l'affinité d'un enzyme pour son substrat. Plus tard ils l'appelèrent constante de dissociation du complexe supposé entre l'enzyme et le substrat (ou constante de Michaelis-Menten)  et le symbole KM pour le désigner est devenu un élément permanent du langage de la biochimie. Il faut dire cependant que cela ne se fit pas de suite. Jusqu'à vers 1930 beaucoup de biochimistes déniaient la nature protéique aux enzymes et bien peu d'importance fut accordée aux travaux mathématiques de Michaelis. Le climat de l'opinion commença à changer après la cristallisation de la pepsine par John Howard Northrop et l'apparition de l'important ouvrage de J. B. S. Haldane ([4]). Michaelis étendit son étude aux inhibiteurs et fit une distinction entre les inhibiteurs compétitifs et ceux qui agissent sur la vitesse à laquelle le complexe enzyme-substrat se décompose. Ces travaux seront repris après la seconde guerre mondiale.

Durant cette période furent également entreprises des études sur l'adsorption d'ions et de petites molécules sur des matériaux comme le charbon de bois et le cellulose.

En 1921, le nouveau gouvernement donna à Michaelis le titre de professeur extraordinaire en chimie-physique appliquée à la médecine et la biologie à l'Université de Berlin, mais sans salaire ni fonds pour la recherche et, à ce moment, il était connu dans le monde entier. Son laboratoire avait attiré beaucoup de jeunes chercheurs mais l'administration de l'hôpital n'avait pas changé sa politique. Michaelis accepta pour un temps un rôle de consultant pour une firme d'appareillage. Cette association fut brève car en 1922 il fut professeur invité à plein temps à l'Ecole Médicale Préfectorale à Nagoya au Japon qui venait d'être élevée au rang d'Université.

Michaelis resta au Japon jusqu'en 1925 puis, suite à une invitation de Jacques Loeb, il fit une visite aux USA. Il fut invité, à partir de 1926,  comme "resident lecturer" à la John Hopkings School of Medecine de Baltimore. Là il poursuivit des recherches sur les membranes semi-perméables et vers 1928, il s'orienta vers l'étude électrochimique des processus d'oxydoréduction. Il y rencontra William Mansfield Clark.

Finalement, c'est en 1929 que Michaelis devint membre de l'Institut Rockefeller de la Recherche Médicale de New York. Parmi les thèmes de recherche figurent les réactions d'oxydoréduction de composés organiques : alors que l'on considérait que la réduction de formes oxydées de substances organiques se faisait sans étape intermédiaire et avec transfert de deux électrons, en 1931, Michaelis (avec Ernst Friedheim) montra  que dans le cas de la pyocyanine, à faible pH, il fallait envisager un transfert d'un électron avec formation intermédiaire de ce que Michaelis appela une "semi-quinone" (cette découverte fut faite au même moment indépendamment par Bene Elena étudiante diplômée à Delft). Il confirma ce résultat par mesure magnétochimique.

Il doit, de plus, être souligné les qualités pédagogiques de Michaelis comme professeur. Celles ci se manifestèrent en de nombreuses occasions.

[1] - Professeur dont le salaire était payé par les étudiants qui assistaient au cours.

[2] - utilisé ensuite pour le développement de la chimie des colloïdes

[3] - Michaelis L., Menten M., 1913, Biochem Z., 49, 333 

[4] - J. B. S. Haldane, Enzymes, London 1930.