Нобелевская премия по медицине  1953

Фриц Липман
(1899-1986)
За открытие кофермента А и его значения для промежуточных стадий метаболизма
Биография Фотогалерея





Немецко-американский биохимик Фриц Альберт Липман родился в Кенигсберге (ныне г. Калининград) у Гертруды (Лахмански) Липман и Леопольда Липмана, адвоката. Под влиянием дяди, который был педиатром, Л. в 1917 г. начал изучать медицину в Кенигсбергском университете. В конце первой мировой войны он несколько месяцев пробыл в армии, в медицинских войсках, а затем продолжил образование в Мюнхенском и позднее в Берлинском университете, который присвоил ему в 1922 г. медицинскую степень за диссертацию по коллоидной химии. Л. еще на три месяца остался в Берлине, пройдя интенсивный трехмесячный курс по биохимии, после чего получил субсидию на проведение исследований по фармакологии в Амстердамском университете (Нидерланды). Решив стать биохимиком, Л. поступает в Кенигсбергский университет. В 1927 г. за диссертацию по биохимическим реакциям мышечных клеток Л. получил в Берлинском университете докторскую степень по химии.

В течение следующих двух лет он работает ассистентом у Отто Мейергофа в Биологическом институте кайзера Вильгельма в Берлине. Когда в 1929 г. Мейергоф перешел в Институт медицинских исследований кайзера Вильгельма в Гейдельберге, Л. последовал за ним. В Гейдельберге Л. познакомился с Отто Ганом – специалистом по ядерной физике, а также биохимиками Отто Варбургом и Хансом Кребсом.

К середине 20-х гг. ученые разработали общую схему клеточного углеводного метаболизма. Выяснилось, что углеводы гликоген и глюкоза подвержены химическому расщеплению как путем окисления (аэробный гликолиз, или дыхание), так и ферментации (анаэробный гликолиз). В первом случае глюкоза (молекула с 6 атомами углерода) превращается в молекулу пировиноградной кислоты с 3 атомами углерода, которая затем окисляется до двуокиси углерода и воды. При анаэробном гликолизе пируват переходит в лактат (также молекула с 3 атомами углерода). Мейергоф показал, что небольшая, но существенная часть лактата, продуцируемого активными мышечными клетками, окисляется дальше до двуокиси углерода и воды.

Подобно Мейергофу, Л. был заинтересован в выяснении механизмов, посредством которых живые клетки вырабатывают и утилизируют энергию. Он обнаружил, что фтористый натрий тормозит окисление молочной кислоты. Л. изучал также биохимию креатинфосфата (фосфокреатина), расщепление которого теснее связано с мышечным сокращением, чем молочная кислота. В 1931 г. Л. возвратился в Биологический институт кайзера Вильгельма в Берлине как ассистент Альберта Фишера, который научил его выращивать фибробласты (клетки эмбриональной ткани) в культуре in vitro – метод весьма полезный для изучения клеточного метаболизма.

Через своего старшего брата, артиста, Л. познакомился с литературной и театральной жизнью Берлина. Именно в этих сферах на костюмированном балу он встретил американку Элфреду М. Холл, на которой женился в 1931 г. В том же году супруги переехали в Нью-Йорк, где, получив субсидию Рокфеллеровского фонда, Л. вместе с химиком П.А. Ливином изучал фосфорилирование белков в Рокфеллеровском институте медицинских исследований (ныне Рокфеллеровский университет).

В 1932 г. Л. вновь присоединился к Фишеру в новой лаборатории Биологического института Карлсбергского фонда в Копенгагене (Дания). На протяжении следующих 7 лет он изучал, как клетки вырабатывают энергию, чтобы осуществить биохимические реакции, необходимые для поддержания жизни. Он обнаружил, что в присутствии кислорода анаэробный гликолиз подавляется. Для анализа этого явления, называемого эффектом Пастера, Л. исследовал окисление пируватов (сложный эфир или соль пировиноградной кислоты, промежуточный продукт метаболического процесса). С помощью ферментной системы, полученной из бактерии Lactobacillus delbrueckii, он показал, что превращение пирувата в ацетат полностью зависит от неорганического фосфата и приводит к образованию фосфорилированной формы ацетата – ацетилфосфата. Л. пришел к ошибочному выводу, что ацетилфосфат есть химически активная форма ацетата, которая, соединяясь с оксалоацетатом, образует лимонную кислоту в первом звене цикла Кребса – цепи реакций метаболизма углеводов и жирных кислот.

В конце 30-х гг. нацистская Германия распространила сферу своего влияния и на Данию. Понимая, что, будучи евреем, он не может ни возвратиться в Германию, ни оставаться в Дании, Л. с женой в 1939 г. эмигрировал в Соединенные Штаты. Там он получил должность научного сотрудника отдела биохимии, руководство Винсентом дю Виньо, в медицинском колледже Корнеллского университета (Нью-Йорк). Он оставался в Корнелле вплоть до 1941 г., а затем стал научным сотрудником хирургического отделения Гарвардской медицинской школы и Массачусетской больницы общего типа в Бостоне. Двумя годами позже Л. стал научным сотрудником, а затем в 1949 г. – профессором биохимии в Гарварде. В 1944 г. он получил американское гражданство; в следующем году у супругов Липман родился сын.

В результате изучения клеточного метаболизма Л. в 1941 г. высказал предположение, что основным источником энергии для поддержания метаболических реакций в живой клетке является аденозинтрифосфат (АТФ) – центральное соединение фосфатной группы, составляющее нуклеотидную молекулярную структуру. Химические связи, образуемые этой фосфатной группой, поставляют энергию, утилизируемую клетками человеческого тела. Однако вплоть до открытия Л. и его коллегами кофермента А в 1945 г. было непонятно, каким образом АТФ высвобождает клеточную энергию. После выделения и синтезирования этого катализатора Л. показал, как именно АТФ помогает превратить энергию фосфатных связей в другие нужные для организма формы химической энергии. Это открытие внесло важное добавление в расшифровку цикла Кребса, в процессе которого пища трансформируется в физическую энергию клетки. Кофермент А имеется во всех живых клетках – растений, животных и микроорганизмов.

Л. был награжден Нобелевской премией по физиологии и медицине 1953 г. за «открытие кофермента А и его значения для промежуточных стадий метаболизма». Вместе с ним награды был удостоен Ханс Кребс. В приветственной речи по случаю награждения Эрик Хаммарстен из Каролинского института сказал: «Это – признание глубоких и значительных достижений в области исследования функций живой клетки». Адресуясь к Л., Хаммарстен продолжал: «Вы преодолели основное препятствие, четко продемонстрировав механизм широко распространенной реакции и одновременно открыв новый способ передачи энергии в клетке».

В 1957 г. Л. стал профессором биохимии Рокфеллеровского университета. Там он посвятил себя изучению необычных фосфатных соединений, таких, как карбамоилфосфат, структуры раковых клеток, гормона щитовидной железы и его роли в регулировании обмена энергии в организме, процессов, происходящих в промежуточных фазах метаболизма. Получив звание почетного профессора Рокфеллеровского университета в 1970 г., Л. до последних дней своей жизни оставался активным исследователем.

Л. скончался 24 июля 1986 г. в Поускипси (штат Нью-Йорк).

Л. был членом Национальной академии наук, Американского общества биохимиков, Гарвеевского общества, Американского философского общества, а также иностранным членом Лондонского королевского общества. Он был награжден медалью Карла Нойберга Американского общества европейских химиков (1948), национальной медалью «За научные достижения» Национального научного фонда (1966). Он был удостоен награды Мида Джонсона Американской академии педиатрии (1948), почетных степеней университетов Парижа, Экса – Марселя, Чикаго и Копенгагена, а также Гарвардского, Рокфеллеровского университетов и Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна.


корпоратив
kuzbass-hapykuznica.ru