Ферменты: Этимология имени и истории открытия

На рубеже 18 и 19 веков уже наблюдалось переваривание мяса в желудке с помощью желудочного секрета и расщепление крахмала на простые сахара с помощью растительных экстрактов или слюны , хотя механизмы этих процессов были неизвестны.

В девятнадцатом веке, изучая ферментацию сахара до спирта дрожжами , Луи Пастер пришел к выводу, что эта реакция тесно связана с жизненными процессами в дрожжах, которые он назвал «закваской». Предполагалось, что он может быть активным только в живых организмах («без жизни не происходит брожение»). Пастер отметил, что « алкогольная ферментация — это процесс, связанный с жизнью и организацией дрожжевых клеток , а не со смертью или разрушением клеток».

В 1878 году для описания этих процессов немецкий физиолог Вильгельм Кюне ввел термин « фермент» , который происходит от греческого и означает «в закваске ». Позже слово «фермент» использовалось для обозначения неодушевленных веществ, таких как пепсин , и слово « фермент» для обозначения химической активности живых организмов. В польском языке оба термина использовались взаимозаменяемо, причем последний в настоящее время архаичен .

В 1897 году Эдуард Бюхнер начал исследовать способность дрожжевых экстрактов ферментировать сахара в отсутствие живых клеток. После серии экспериментов, проведенных в университете Гумбольдта в Берлине , он заявил, что такая ферментация возможна. Он назвал открытый фермент, который осуществляет ферментацию сахарозы ферментом. В 1907 году Эдуард Бюхнер получил Нобелевскую премию по химии «за свои биохимические исследования и открытие бесклеточной ферментации». Согласно названию первого фермента, текущая номенклатура их именования предусматривает создание имени из реакции, которую они проводят. Обычно суффикс -азу добавляют к названию субстрата, обработанного в реакции (например, лактаза является ферментом, обрабатывающим лактозу ), или к общему названию реакции (например, ДНК-полимераза представляет собой фермент, синтезирующий ДНК ).

После доказательства того, что ферменты могут функционировать вне живой клетки, следующим шагом было описание их биохимической природы. Многие исследователи наблюдали, что ферментативная активность была так или иначе связана с белками, но некоторые ученые (включая лауреата Нобелевской премии Ричарда Вилштеттера ) утверждали, что белки не могут быть единственными «носителями» ферментативной активности и не способны катализировать себя. , Однако в 1926 году Джеймс Самнер доказал, что уреазный фермент является чистым белком, и выделил его в кристаллической форме. Он также повторил это в 1937 году для каталазы . Окончательный вывод о том, что ферменты могут быть чистыми белками, был подтвержден Джоном Ховардом Нортропом и Уэнделлом Мередитом Стэнли , которые работали над пищеварительными ферментами — трипсином и химотрипсином . Эти трое ученых были удостоены Нобелевской премии по химии в 1946 году.

Открытие возможности кристаллизации ферментов позволило позднее изучить их структуры структурными рентгеновскими методами. Первым ферментом, структура которого была решена таким образом, был лизоцим , фермент, присутствующий среди других в слезах , слюне и яичном белке. Это было сделано в 1965 году группой Дэвида Филлипса. Получение трехмерной модели строения лизоцима стало началом структурной биологии ферментов и понимания механизмов их действия на молекулярном уровне.

В 1967 году Карл Вёз , Фрэнсис Крик и Лесли Орджел впервые предположили, что в дополнение к белкам РНК может также обладать каталитическими свойствами. Томас Чех открыл каталитическую активность РНК в 1980 году при изучении сплайсинга РНК и, независимо, Сидни Альтмана при изучении бактериальной РНКазы P. Каталитические РНК были обнаружены в последовательностях самоотщепления интрона. В 1989 году Томас Чех и Сидни Альтман были удостоены Нобелевской премии по химии за открытие «катализирующих свойств РНК». Термин рибозим , комбинация слов рибоза и фермент ; впервые был использован для этих молекул Келли Крюгер и Томасом Чехом в их публикации 1982 года.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
МедТело.ру
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: