Липман, Фриц Альберт

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Фриц Альберт Липман
англ. Fritz Albert Lipmann
Portrait of Fritz Albert Lipmann (1899-1986), Biochemist (2551001689).jpg
Липман, Фриц Альберт
Дата рождения:

12 июня 1899({{padleft:1899|4|0}}-{{padleft:6|2|0}}-{{padleft:12|2|0}})

Место рождения:

Кёнигсберг

Дата смерти:

24 июля 1986({{padleft:1986|4|0}}-{{padleft:7|2|0}}-{{padleft:24|2|0}}) (87 лет)

Место смерти:

Поукипзи, Нью-Йорк

Страна:

Королевство Пруссия, Веймарская республика, США

Научная сфера:

биохимия

Фриц Альберт Липман (англ. Fritz Albert Lipmann, 12 июня 1899, Кенигсберг — 24 июля 1986, Поукипзи, шт.Нью-Йорк, США) — немецко-американский биохимик. Лауреат Нобелевской премии по медицине в 1953 году совместно с Хансом Кребсом за открытие кофермента А.

Биография, становление карьеры биохимика[править | править вики-текст]

Липман родился в Кёнигсберге (ныне Калининград, Россия) в еврейской семье юриста. Учился в местной гимназии. В 1917 году Липман начал изучать медицину в Мюнхене, но в 1918 году он был призван в армию и распределен в медицинскую роту. После окончания войны, в 1919 году, он отправился к своему брату Хайнцу в и продолжил изучать медицину. В этот период своей жизни Липман разделял интересы своего брата и интересовался искусством, поэзией, литературой, но заняться наукой не решался, оставаясь в практической медицине. По совету родителей и друзей, он провел 3 месяца, препарируя трупы и усердно изучая теорию, чтобы подготовиться к карьере врача. Липман посещал трехмесячный курс биохимии, который преподавал Питер Рона. Это стало поворотным моментом в его судьбе. В начале 20 века биохимию считали просто придатком физиологии, поэтому желание Липмана заниматься этой областью по тем временам казалось странным. В 1923 году Липман принял приглашение посетить фармакологическую лабораторию Лакера в Амстердаме. Желание Липмана заниматься биохимией подтолкнуло молодого ученого к более глубокому изучению химии. В 1924 году Липман опубликовал свою статью с Рона по коллоидной химии, которая в дальнейшем была использована в качестве тезисов для его диссертации на докторскую степень по химии в Берлинском университете, которую он получил позже в 1927 году. Липман работал в Берлинском университете до конца 1920-х годов. Здесь Липман опубликовал две статьи с Планельесом о влиянии введения глюкозы, гликогена и крахмала на уровень сахара в крови у кроликов. Липман посещал лекции по химии, которые читал Г. Меервейн.

При содействии отца Липман устроился в лабораторию О. Мейергофа, где провел три года. В 1930-32 годах работал в разных европейских лабораториях: у Альберта Фишера (1930), П.А. Левена (1931), Леонора Михаэлиса (1932). Осенью 1932 года Липман перебрался в Копенгаген, в лабораторию Биологического института Карлсбергского фонда, где в это время также находился А. Фишер.

С 1932 по 1939 год Липман занимался энергетическим аспектом метаболизма в клетке, работал над эффектом Пастера. В присутствие неорганического фосфата наблюдал образование АТФ, который окислял пируват при добавлении клеточных экстрактов[1].

В 1939 году оставаться в Дании стало опасно, так как в Европе нарастали антисемитские настроения. В это время хороший знакомый, коллега из лаборатории Мейергофа Дин Берк переехал в лабораторию Винсета дю Виньо в Корнелле, где было две открытые вакансии. Линдерстром-Ланг дал рекомендацию Липману, и Винсент дю Виньо пригласил последнего присоединиться к лаборатории. Липман принял приглашение и получил должность научного сотрудника отдела биохимии в медицинском колледже Корнеллского университета. Он пробыл в Корнелле до 1941 года.

В 1941 году Липман стал научным сотрудником хирургического отделения Гарвардской медицинской школы и Массачусетской больницы общего типа в Бостоне.

В 1943 году ученый начал работать в Гарвардском университете, а в 1949 году получил звание профессора биохимии. В 1957 году Липман стал профессором биохимии Рокфеллеровского университета. Там он изучал фосфатные соединения, содержащие аминогруппу (например, карбамоилфосфат).

В 1970 году получил звание почетного профессора Рокфеллеровского университета, в котором он проработал до последних дней жизни.

Научная деятельность Липмана и вклад в науку[править | править вики-текст]

Работа в европейских лабораториях[править | править вики-текст]

Работая в лаборатории Мейергофа, Липман в 1927 году показал, что креатинфосфат расщепляется в ходе мышечного сокращения[2]. Затем ученый заинтересовался метаболическими эффектами ионов фтора, которые ингибируют мышечные сокращения. Липман доказал, что фторид ингибирует гликолиз и реагирует с метгемоглобином, образуя при этом фторпроизводное метгемоглобина[3]. Три статьи, описывающие эту работу и работу в лаборатории Мейергофа, привели к присуждению Липману ученой степени кандидата в 1929 году. В последний год своей работы в лаборатории Мейергофа, Липман смог продемонстрировать количественную взаимосвязь между распадом креатинфосфата и мышечным сокращением. Дальнейшее сотрудничество с Мейергофом было невозможно, так как контракт нельзя было продлить.

В лаборатории Альберта Фишера Липман разработал методику для измерения роста клеток в культуре ткани манометрическим измерением кислорода, поглощенного фибробластами, с помощью аппарата Варбурга. Липмана заинтересовал аномально активный процесс гликолиза, который происходит в нормальных эмбриональных фибробластах в присутствии воздуха. Данный эффект Липман считал похожим на образование злокачественных клеток.

В лаборатории П. А. Левена Липман выделил фосфат серина из яичного белка виттелина. Это соединение, в отличие от других известных соединений фосфора, было устойчиво к гидролизу в присутствии сильной кислоты.

В Копенгагене Липман начал работать над эффектом Пастера. Ученый тщетно пытался наблюдать прямое действие кислорода или окислительно-восстановительных индикаторов на ферменты гликолиза. В дальнейшем было показано, что отношение АТФ:АДФ, а не сам кислород, является фактором, который регулирует активность некоторых ферментов гликолиза.

Новое направление исследований Липмана обозначилось в 1937 году, когда он начал изучать окисление пирувата в штамме Lactobacillus Delbrueckii. Препараты из этого организма содержали два кофактора: тиаминпирофосфат и флавинадениндинуклеотид. Более важным наблюдением было то, что реакция протекает только в присутствии неорганического фосфата. В отличие от гликолитических ферментов дрожжей, компоненты этой системы не растворялись, так как их митохондриальная природа была неизвестна. Однако, когда меченный изотопом фосфат и адениловую кислоту добавляли к этому препарату, окисление пирувата привело к образованию АТФ из АДФ и фосфата. Эта работа была выполнена в то время, когда Липман жил еще в Копенгагене, и была представлена в 1939 году.

Исследования в американский период[править | править вики-текст]

Работая в лаборатории Винсента дю Виньо, Липман показал, что тироцидин и грамицидин содержат несколько небелковых D-аминокислот, анализируя их гидролиз с оксидазой D-аминокислот[4]. В 1940 году Липман выяснил, что ацетилфосфат образуется из АТФ и ацетата в бактериальных экстрактах. Тогда же ученый опубликовал свою знаменитую статью «Метаболическое образование и использование энергии фосфатных связей" в журнале “Достижения Энзимологии”. В этой работе Липман ввел понятие "богатые энергией фосфаты"[5], которые обеспечивают движущую силу для многих биохимических реакций и процессов[6].

Позже, группа Липмана нашла вещество, обладающее ацилирующей активностью, в экстракте из диализата мозга и назвала его коферментом А; соединение выступало в роли активатора ацетата. Кофермент А содержал тиольную группу, но функция этой группы была определена не сразу. В 1953 Липман суммировал важные работы по структуре и функции кофермента А и его ацильных производных в обширный обзор. Статья включала описание роли тиоэфиров ацил-КоА в синтезе жирных кислот и стероидов, а также ацилирование ароматических аминов и ацетил-КоА в синтезе ацетоуксусной кислоты.

В 1953 году Липман вместе с Х. Кребсом стал лауреатом Нобелевской премии в области медицины и физиологи за открытие кофермента А[7].

В продолжение своей научной деятельности Липман заинтересовался обменом карбамила в организмах. В 1955 году в кратком сообщении в журнале Американского химического общества Липман и др. написали, что АТФ может образовываться посредством реакции карбамилфосфата с АДФ. Они также описали кинетику образования карбамоиласпартата, что было первым шагом в биосинтезе производных уридина и цитидина.

В последние годы своей жизни Липман продолжал работать в лаборатории. Он показал, что циклические пептидные антибиотики, такие как грамицидин и тироцидин, синтезируются последовательным добавлением аминокислот к полиэнзимам. Он вернулся к другим проблемам, волновавшим его ранее: к изучению фосфорилирования и сульфатирования остатков тирозина в белках в результате преобразования, и показал, что фосфотирозиновый остаток полученный действием онкоген-закодированной тирозинкиназы был богат энергией.

Личная жизнь[править | править вики-текст]

Желание Липмана заниматься медициной не было спонтанным. Такому жизненному выбору поспособствовало отношение отца, который считал, что из сына не получится хорошего юриста, и ранняя смерть дяди от разрыва аппендикса, которого Липман считал одним из своих кумиров.

В 1919, после войны, Липман поехал к своему брату Хайнцу в Мюнхен, где принимал активное участие в светской жизни. Его брат интересовался литературой, театром и поэзией. Будучи в городе Швабинг, в Германии, Липман много общался с артистами и писателями. Он был тесно знаком с художником Фриделем Себба, который также интересовался театром.

В 1929 году Липман встретил американку Элфрид Холл[8], на которой он позже женился. Они познакомились в Берлине во время костюмированного балла под названием «Социалистический мяч». Элфрид посещала художественную школу и была талантлива в этой области искусств. Позже она работала иллюстратором моды для газет.

После своего переезда в Берлин в конце 1920-х годов Липман продолжал принимать участие во многих мероприятиях, не касающихся науки. Он по-прежнему близко общался с Фриделем Себба, который сделал портрет Липмана и его брата Хайнца в 1926 году.

23 июня 1931 года Липман и Элфрид Холл поженились. В конце 1930-х годов из-за распространения антисемитского влияния Германии Липман вместе со своей женой эмигрировал в Соединенные штаты. В 1944 году Липман получил американское гражданство. В 1945 году в семье Липмана родился сын.

Липман умер 24 июля 1986 года в возрасте восьмидесяти семи лет, вскоре после того, как узнал, что его последнее заявление на грант для исследовательской работы было одобрено.

Почести и награды[9][править | править вики-текст]

Почетные звания и степени[править | править вики-текст]

Липман был членом Национальной академии наук, Американского общества биохимиков, Гарвеевского общества, Американского философского общества, а также иностранным членом Лондонского королевского общества.

Липман был удостоен почетных степеней университетов Парижа, Экса – Марселя, Чикаго и Копенгагена, а также Гарвардского, Рокфеллеровского университетов и Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна[10].

Премии и награды[править | править вики-текст]

  • 1948 - медаль Карла Нойберга Американского общества европейских химиков.
  • 1948 - награда Мида Джонсона Американской академии педиатрии.
  • 1953 - Нобелевская премия по физиологии и медицине (совместно с Х. Кребсом).
  • 1966 - Национальная медаль науки за "пионерские открытия в области молекулярных механизмов переноса и превращения энергии в живых клетках и за фундаментальный вклад в когнитивную структуру современной биохимии"

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. A Phosphorylated Oxidation Product Of Pyruvic Acid
  2. F. Lipmann, Kann Milchsäure anaerob aus der Muskulatur verschwinden? Biochem. Z. 191, 442, 1927
  3. F. Lipmann, Weitere Versuche über den Mechanismus der Fluoridhemmung und die Dissoziationskurve des Fluor-Methämoglobins. Biochem. Z. 206, 171, 1929
  4. Lipmann, F., Gevers, W., Kleinkauf, H. and Roskoski, R. (2006) Polypeptide Synthesis on Protein Templates: The Enzymatic Synthesis of Gramicidin S And Tyrocidine, in Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology, Volume 35 (ed A. Meister), John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA. doi: 10.1002/9780470122808.ch1
  5. The Nobel Prize in Chemistry 1997
  6. Lipmann, F. (2006) Metabolic Generation and Utilization of Phosphate Bond Energy, in Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology, Volume 1 (eds F. F. Nord and C.H. Werkman), John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA. doi: 10.1002/9780470122464.ch4
  7. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC180754/
  8. Paid Notice - Deaths
    LIPMANN, FREDA HALL - Paid Death Notice - NYTimes.com
  9. Fritz Lipmann
  10. Fritz Lipmann