Биология

Нобелевские лауреаты: Луис Федерико Лелуар

Ровесник биохимии

Аргентинский врач и биохимик Луис Федерико Лелуар

The Nobel Foundation/Wikimedia Commons/Indicator.Ru

Как образуется глюкоза в организме, что такое галактоземия, что значит родиться в одно время с биохимией и как правильно отпраздновать Нобелевскую премию, рассказывает наш очередной выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Луис Федерико Лелуар

Родился: 6 сентября 1906 года, Париж, Франция.

Умер: 2 декабря 1987 года, Буэнос-Айрес, Аргентина.

Нобелевская премия по химии 1970 года (единолично). Формулировка Нобелевского комитета: «За открытие первого сахарного нуклеотида и исследование его функций в превращении сахара и в биосинтезе сложных углеводов (for his discovery of sugar nucleotides and their role in the biosynthesis of carbohydrates)».

«Биохимия и я родились в одно и то же время», — так начинается короткая автобиография нашего героя под названием Long Ago and Far Away, опубликованная в 1983 году в Annual Review of Biochemistry. И действительно, в том же самом 1906 году появились журналы Biochemische Zeitschrift и Biochemical Journal, Journal of Biological Chemistry стартовал в 1905 году. В том же самом 1906 году сделали важное открытие Артур Гарден и Уильям Джон Янг, показав, что «зимаза» Эдуарда Бухнера имеет белковую и небелковую компоненты — фермент и кофермент. В том же году Михаил Цвет придумал слово «хроматография» и подробно описал этот метод. Но все это происходило в Европе.

Наш же герой рос на другом конце света — в Южной Америке, в Аргентине. Правда, как и современная ему биохимия, он тоже родился в Европе — его родители, потомки выходцев из Франции и Испании, Федерико Лелуар и Ортенсия Агуирре, совершали длительное путешествие — и мальчик родился в Париже.

Но затем начались почти три десятилетия аргентинской — и не самой простой — жизни. Поначалу Лелуар собирался быть медиком, окончил университет Буэнос-Айреса, получил степень MD и целых два года отработал в университетской клинике. И разочаровался. Лечили тогда плохо, исходы были не ахти. И наш герой решил переквалифицироваться в биохимика. Тем более что в 1933 году он встретил человека, которого звали Бернардо Усай. Чемпион Буэнос-Айреса по бегу на 800 метров и будущий лауреат Нобелевской премии по физиологии или медицине 1947 года «за открытие роли гормонов передней доли гипофиза в метаболизме глюкозы». Неудивительно, что в итоге метаболические пути сахаров (и глюкозы в том числе) составили главную тему работ Лелуара на все время его жизни.

Бернардо Усай

Wikimedia Commons

Три года Лелуар поработал с Усаем на тему, которая впоследствии составит Нобелевскую премию его наставника. А затем уехал к другому нобелевскому лауреату. В Лондон.

Фредерик Гоуленд Хопкинс в 1936 году уже семь лет был лауреатом Нобелевской премии по химии за открытие витаминов, стимулирующих процессы роста. Он получил премию вместе с самим первооткрывателем витаминов, Христианом Эйкманом. На тот момент Хопкинс возглавлял биохимическую лабораторию в Кембридже и был настоящей мировой звездой биохимии. Именно у Хопкинса и его коллег Лелуар учился биохимии ферментов. А затем вернулся в Аргентину. И занялся в институте Усая метаболизмом этанола и окислением жирных кислот в бесклеточном печеночном экстракте. К слову, тогда считалось, что для переработки этанола и жирных кислот в печени нужны исключительно живые клетки.

Но работа прервалась в 1943 году. В Аргентине «группа объединенных офицеров», среди которых был Хуан Перон, совершила государственный переворот. В стране наступил период военной диктатуры, Усай был уволен, а институт расформирован. Лелуар уехал в США, где работал в нескольких лабораториях, в том числе с Карлом Кори, который вместе со своей женой в 1947 году разделил Нобелевскую премию с Бернардо Усаем.

Карл Кори

Через два года Лелуар вернулся в Аргентину, в 1946 году Перон избрался президентом, а в 1947 году Лелуар возглавил частный институт. Благодаря финансовой поддержке Хаиме Кампомара, владельца текстильной компании, в Аргентине появился Институт биохимических исследований. Перед группой Лелуара встала интересная задача — выяснить, как в организме синтезируются простые сахара. Они начали с лактозы.

Лелуар искал фермент для обратимого синтеза лактозы. Оказалось, что катализ требует наличия двух неустойчивых к нагреванию коферментов, которые оказались глюкозо-1,6-дифосфатом и сахарным нуклеозидом уридиндифосфатглюкозой. Лелуар говорил: «Присутствие в качестве кофермента уридина было в своем роде новшеством, так как в других соединениях [...] встречался нуклеозид аденина. Появление производных сахаров в сочетании с нуклеозидом было также новым фактором». Так человечество познакомилось с сахарными нуклеотидами.

Лелуар понимал, что уридиндифосфатглюкоза должна обладать и другими функциями помимо действия в качестве кофермента в метаболизме галактозы. И действительно, они обнаружили, что уридиндифосфатглюкоза является также донором глюкозы при образовании трегалозофосфата дисахаридов и сахарозофосфата.

Потом было открыто множество других сахарных нуклеотидов и обнаружено их две основные функции: во-первых, они участвуют в процессе взаимопревращения простых сахаров, а во-вторых, действуют в качестве доноров в реакциях превращения глюкозы, ведущих к синтезу α1- и полисахаридов.

В 1959 году команда Лелуара обнаружила, что гликоген (важнейший резерв энергии животных) образуется из уридиндифосфатглюкозы, а затем доказала, что участвующий в синтезе крахмала в растениях сахарный нуклеотид представляет собой аденозиндифосфатглюкозу.

Плюс ко всему Лелуар сумел проследить путь, в котором галактоза превращается в глюкозу, и открыть причину галактоземии — серьезного генетического нарушения, приводящего к непереносимости лактозы.

Нобелевская премия была заслуженной — и, кстати, всего лишь третьей премией аргентинцу (и первой премией по химии испаноговорящему человеку).

«Лелуар установил, что реакция превращения происходит не в сахарах как таковых, — сказал Карл Мирбак, представляя Лелуара от имени Шведской королевской академии наук, — а в соответствующих сахарных нуклеотидах. Другие ученые быстро осознали фундаментальное значение открытия Лелуара. На сегодняшний день известны и подробно охарактеризованы более сотни сахарных нуклеотидов, участие которых в различных реакциях является решающим».

В своей ответной речи аргентинец внезапно процитировал Черчилля — его речь 1940 года. «Никогда я не получал так много за столь малое»… К слову, это «многое» — 80 тысяч долларов — он потратил на свои исследования. А премию отметил со своими коллегами в лаборатории, выпив с ними из колб.

Празднование Лелуара и команды

Wikimedia Commons

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.