Успехи в изучении коферментов. Доказательство химической общности коферментов и витаминов

Создание этой схемы и выделение промежуточных продуктов распада глюкозы сопровождалось изучением ферментов, катализирующих отдельные этапы превращений. «Зимаза Бухнера» оказалась комплексом ферментов, часть из которых была двухкомпонентной, и содержала просте- тическую группу — козимазу.

Одним из наиболее выдающихся достижений биохимии первой половины XX в. было установление шведским химиком Г. Эйлером (20-е годы) того факта, что козимаза представляет собой нуклеотид адениловой кислоты и что ее присутствие необходимо для нормального функционирования многочисленных ферментных систем, осуществляющих окисление

ОТТО ВАРБУРГ (1883—1970)

промежуточных продуктов обмена веществ. Козимаза, широко распространенная в различных биологических объектах, оказалась идентичной открытому еще в 1918 г. О. Мейергофом фактору окисления гликогена мышечного сока.

С исследованиями Г. Эйлера 28 связано развитие двух новых направлений в энзимолоши. Во-первых, выяснение химической природы кофактора процессов дегидрирования позволило приступить на строго химической основе к созданию представлений о механизмах переноса водорода, к изучению кинетики и многих других физико-химических аспектов проблемы действия ферментов. Во-вторых, они создали предпосылки для систематизированных поисков новых ферментов и кофакторов, объединяющихся по новым принципам.

В 1932 г. немецкие биохимики О. Варбург и В. Христиан при исследовании ферментативного окисления глюкозо-6-фосфата обнаружили, что для осуществления этого процесса необходимо присутствие кофактора, отличного от козимазы (или кодегидразы I). Они назвали его коде- гидразой II (см. также главу 7).

В том же 1932 г. школой О. Варбурга и одновременно венгерскими химиками во главе с А. Сцент-Дьёрдьи были начаты исследования так называемых «желтых ферментов», которые привели к открытию и синтезу Р.

витамину Вг. За этим открытием последовали другие, которые не только подтвердили важную роль витаминов в обеспечении функционирования различных ферментных систем, но позволили расшифровать биохимический механизм многих заболеваний и открыть новые звенья обмена веществ.

С исследованиями коферментов брожения связана разработка очень важной концепции о механизме окислительных процессов в организме. Как уже отмечалось, после работ А. Н. Баха общепризнанной стала перешеная теория биологического окисления (см. также главу 7). Однако уже в 1912 г. В. И. Палладии (Ленинская премия, 1929) и немецрий химик Г. Виланд независимо друг от друга разработали новую теорию биологического окисления, в основе которой лежало представление о дегидрировании (отнятии водорода). Включение кислорода, по Палладину — Виланду, происходило лишь на последнем этапе и приводило к окислению до воды отнятого от субстрата водорода. Исследования Г. Эйлера, О. Варбурга и других показали, что к числу дегидрогеназ, широко распространенных в природе, а также коферментов и акцепторов водорода относятся и уже известные кодегидразы I и II.