Липман, Фриц Альберт

Работая в лаборатории Мейергофа, Липман в 1927 году показал, что креатинфосфат расщепляется в ходе мышечного сокращения[8]. Затем учёный заинтересовался метаболическими эффектами ионов фтора, которые ингибируют мышечные сокращения. Липман доказал, что фторид ингибирует гликолиз и реагирует с метгемоглобином, образуя при этом фторпроизводное метгемоглобина[9]. Три статьи, описывающие эту работу и работу в лаборатории Мейергофа, привели к присуждению Липману учёной 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, поглощённого 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[10]. 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. Учёный 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 ещё в Копенгагене, и была представлена в 1939 году.

Работая в лаборатории Винсента дю Виньо, Липман показал, что тироцидин и грамицидин содержат несколько небелковых D-аминокислот, анализируя их гидролиз с оксидазой D-аминокислот[11]. В 1940 году Липман выяснил, что ацетилфосфат образуется из АТФ и ацетата в бактериальных экстрактах. Тогда же учёный опубликовал свою знаменитую статью «Метаболическое образование и использование энергии фосфатных связей» в журнале «Достижения Энзимологии». В этой работе Липман ввёл понятие «богатые энергией фосфаты»[12], которые обеспечивают движущую силу для многих биохимических реакций и процессов[13].

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[14].

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.

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

Липман был удостоен почётных степеней университетов Парижа, Экса — Марселя, Чикаго и Копенгагена, а также Гарвардского, Рокфеллеровского университетов и Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна[17].

• 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»