Дальнейшему прогрессу в изучении углеводного обмена и его энергетики и энзимологии способствовало выяснение очень важного факта. В 1918 г. О. Мейергоф показал, что кофермент, аналогичный козимазе Э. Бухнера, А. Гардена и
В. Юнга, необходимый для осуществления спиртового брожения присутствует в тканях мышц.
В 1932 г. Г. Эмбден обнаружил среди продуктов распада гексоз фосфоглицериновую и глицерофосфорную кислоты. Он установил, что при распаде углеводов в мышце, как и при брожении, образуются трех углеродные фосфорилированные фрагменты. Это позволило ему и О. Мейергофу построить схему анаэробного распада углеводов, которая впоследствии была значительно расширена и дополнена, в первую очередь Я. О. Парнасом. Схема, расшифровывающая реакцию Гардена— Юнга, обще-признана и в настоящее время. Создание ее означало важный поворот в исследованиях основного обмена веществ. Теперь стало ясно, что дальнейшая работа на многие годы будет заключаться в дополнении и исправлении подобных схем. Предстояла кропотливая работа по проверке реальности и по подробной характеристике каждой из сопряженных реакций.
Биохимики считали, что выделение и характеристика клеточных ферментов может быть мощным методом усовершенствования общей схемы обмена веществ. Открытие все новых ферментов означало открытие и новых реакций. Выделение фермента в отдельных случаях представлялось более простым и доказательным чем поиски промежуточных продуктов обмена веществ. Подтверждения не заставили себя ждать. Зимаза Бухнера оказалась комплексом ферментов, часть которых были двухкомпонентными и содержали козимазу — просте-тическую группу, таинственный кофактор брожения. Г. Эйлер и К. Мирбек установили природу козимазы: она представляла собой нуклеотид адениловой кислоты. Они показали также, что присутствие козимазы необходимо для нормального функционирования многочисленных ферментных систем, осуществляющих окисление промежуточных продуктов обмена веществ. Она была идентична коферменту О. Мейергофа, открытого в мышечном соке, и содержалась во многих биологических объектах самой различной природы.
Исследования Г. Эйлера способствовали развитию двух новых направлений в энзимологии. Во-первых, выяснение химической природы коферментов процесса дегидрирования позволило на строго химической основе приступить к созданию представлений о механизмах переноса водорода. Во-вторых, были сделаны предпосылки для систематического поиска новых ферментов и коферментов.
В 1932 г. О. Варбург и В. Христиан при исследовании ферментативного окисления глюкозо-6-фосфата обнаружили, что для осуществления этого процесса необходимо присутствие кофермента, отличного от козимазы (или кодегидразы) и названного ими кодегидразой II. В том же 1932 г. школой Варбурга и одновременно венгерскими химиками во главе с А. Сцент-Дьердьи было начато изучение так называемых желтых ферментов, которые привели к открытию и синтезу Р. Куном рибофлавина. Эксперименты Р. Куна и П. Каррера позволили установить, что рибофлавин идентичен уже известному витамину Вг. За этим открытием последовали другие, подтвердившее участие витамина в функционировании различных ферментных систем. Ученые не только расшифровали биохимический механизм многих заболеваний, но и открыли новые звенья обмена веществ.
|