«Стремление исследовать природу во всех её аспектах — одна из самых важных функций человечества».

Фриц Липман

Фриц Альберт Липман – немецко-американский биохимик, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1953 года «за открытие кофермента А и его значения для промежуточных стадий метаболизма» (совместно с Х. Кребсом, получившим премию «за открытие цикла лимонной кислоты»).

Образование, степени и звания

1917-1922 годы. Фриц Липман учился в университетах Кенигсберга, Берлина и Мюнхена, где изучал медицину.

1923 год. Пока все окружающие думали, что Липман станет врачом, он сам пришел к выводу, что хочет посвятить себя изучению биохимии, поскольку понять причину болезни можно лишь проникнув в тайны клетки. Некоторое время он занимал должность стипендиата на кафедре фармакологии в Амстердамском университете под руководством профессора Эрнста Лакёра. Во время своего доклинического года медицинского обучения он был под сильным впечатлением от того, что он назвал «драматическим курсом химии», который читал в Кенигсбергском университете профессор Клингер, а затем профессор Ганс Меервейн.

Липман продолжил обучение биохимии у еврейско-венгерско-германского физиолога Петера Роны.

1924 год. Липман получил степень доктора медицины в Берлинском университете.

1926 год. Фриц Липман отправился в качестве ассистента в лабораторию Отто Мейерхофа (исследователя гликолиза) в Биологический институт кайзера Вильгельма в Берлине. Здесь он внимательно и глубоко занялся изучением органической химии под руководством Ганса Меервейна и защитил в 1927 году докторскую диссертацию по биохимическим реакциям мышечных клеток, получив степень по химии.

Затем Липман отправился с Мейерхофом в Институт медицинских исследований кайзера Вильгельма в Гейдельберге, где продолжил исследования биохимических реакций, происходящих в мышцах. Именно здесь он познакомился с Отто Ганом – специалистом по ядерной физике, а также биохимиками Отто Варбургом и Хансом Кребсом.

1930 год. Липман вернулся в Биологический институт кайзера Вильгельма в Берлине, где стал работать научным сотрудником в лаборатории Альберта Фишера, который занимался исследованием применением биохимических методов к культуре тканей.

1931-1932 годы. Липман провел в качестве стипендиата Рокфеллера в лаборатории П.А. Левена в Институте Рокфеллера в Нью-Йорке, где он идентифицировал серинфосфатид как компонент фосфопротеинов, содержащих фосфат.

1932 год. Липман вместе с Фишером отправился в Биологический институт Фонда Карлсберга в Копенгагене, где работал научным сотрудником. Здесь он заинтересовался метаболизмом фибробластов, что побудило его исследовать эффект Пастера и привело к появлению важных работ о механизме этой реакции и о роли гликолиза в метаболизме клеток эмбрионов.

1939 год. Липман эмигрировал в Соединенные Штаты, где до 1941 года работал в медицинском колледже Корнеллского университета (Нью-Йорк) в должности научного сотрудника отдела биохимии, которым руководил Винсент дю Виньо.

1941 год. Липман стал научным сотрудником хирургического отделения Гарвардской медицинской школы и Массачусетской больницы общего профиля в Бостоне.

1943 год. Липман стал научным сотрудником, а в 1949 году – профессором биохимии в Гарвардской медицинской школы в Бостоне.

1957 год. Липман стал профессором биохимии Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке.

Липман являлся членом нескольких научных обществ в США, Общества Фарадея и Датской королевской академии наук, а также иностранным членом Королевского общества Англии. Он имел почетные степени университетов Марселя, Чикаго и Чили, а также являлся доктором гуманитарных наук Университета Брандейса.

Основные научные достижения

Работая у Мейергофа, Липман доказал, что в ходе мышечного сокращения расщепляется креатинфосфат. Кроме того, он обнаружил, что фтористый натрий тормозит окисление молочной кислоты.

1931 год. Липман вернулся в Биологический институт кайзера Вильгельма в Берлине в качестве ассистента Альберта Фишера, который научил его выращивать фибробласты (клетки эмбриональной ткани) в культуре in vitro, что в дальнейшем очень помогло Липману в изучении метаболизма клеток.

В 1932 году, приехав в Копенгаген, Липман занялся изучением эффекта Пастера, который заключается в том, спиртовое брожение снижается или полностью прекращается под влиянием кислорода (то есть в присутствии кислорода анаэробный гликолиз подавляется). Для анализа этого явления Липман исследовал окисление пируватов (сложных эфиров или соли пировиноградной кислоты, промежуточного продукта 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. Однако вывод Липмана оказался ошибочным – ученый думал, что ацетилфосфат – это химически активная форма ацетата, которая, соединяясь с оксалоацетатом, образует лимонную кислоту в первом звене цикла Кребса. На самом деле для образования лимонной кислоты с оксалоацетатом должна взаимодействовать ацетилированная форма того соединения, за которое Липман получит Нобелевскую премию в 1953 году. Но в тот момент он об этом еще не знал.

В 1940 году, уже работая в Америке, Липман установил, что ацетилфосфат образуется из АТФ и ацетата в бактериальных экстрактах. Сначала ученый предположил, 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 Липманом и его коллегами кофермента А (1945 год) было непонятно, каким образом АТФ высвобождает клеточную энергию. После выделения и синтезирования этого катализатора Липман продемонстрировал, как АТФ помогает превратить энергию фосфатных связей в другие нужные для организма формы химической энергии. Это открытие внесло важное дополнение в цикл Кребса, в процессе которого пища трансформируется в физическую энергию клетки. Кофермент А есть во всех живых клетках – растений, животных и микроорганизмов.

В 1957 году, став профессором биохимии Рокфеллеровского университета, Липман изучал фосфатные соединения, структуры раковых клеток, гормона щитовидной железы и его роли в регулировании обмена энергии в организме, процессов, происходящих в промежуточных фазах метаболизма.

1. www.nobelprize.org (Электронный ресурс)
2. Эль-Тарави Я.А., Эрикенова Д.К., Одарченко А.С., Магеррамова С.Т., Шестакова М.В. Нобелевские открытия в истории обмена веществ и диабетологии. Сахарный диабет . 2023;26(4):375-381.