ЭЙЛЕР-ХЕЛЬПИН, ХАНС КАРЛ АВГУСТ СИМОН ФОН

ЭЙЛЕР-ХЕЛЬПИН, ХАНС КАРЛ АВГУСТ СИМОН ФОН (Euler-Chelpin, Hans Karl August Simon Von), (1873–1964) (Швеция). Нобелевская премия по химии 1929 года (совместно с А.Гарденом).

Родился 15 февраля 1873 в Аугсбурге в Германии в семье фон Эйлер-Хельпина и Габриэлы Фюртнер. Его прадедом был великий Леонард Эйлер. После рождения мальчика его отца, капитана Королевского баварского полка (в будущем генерала), перевели в Мюнхен, а Ханса отправили жить к бабушке в Вассербург. Свое школьное образование он получил в Мюнхене, Вюрцбурге и Ульме, а затем в 1881 поступил в Мюнхенскую академию живописи, где юношу учили известные мастера Людвиг Шмид-Рейте (Ludwig Schmid-Reutte) и Франц фон Ленбах (Franz von Lenbach, 1836–1904), которые развили в нем глубокий интерес к цветовому спектру, что побудило его поступать в университет.

В 1893 Эйлера-Хельпина приняли в Берлинский университет, где он изучал физику под руководством Макса Карла Эрнста Людвига Планка (Нобелевская премия по физике за 1918 год) и органическую химию у Э.Фишера (Нобелевская премия 1902). В 1895 там же он получил докторскую степень. Он работал с 1896 по 1897 год совместно с В.Нернстом (Нобелевская премия 1920 года) в Гёттингенском университете. В следующем году он стал ассистентом в лаборатории С.Аррениуса (Нобелевская премия 1903) в Стокгольмском университете, где в 1899 был назначен приват-доцентом. В течение того же лета он продолжил свои исследования под руководством Я.Вант-Гоффа (Нобелевская премия 1901) и Э.Бухнера (Нобелевская премия 1907) в Берлине, оставаясь здесь до 1900. В Париже он встречался с М.Склодовской-Кюри (Нобелевская премия по физике за 1903 год и по химии 1911).

По возвращении в Стокгольм Эйлер-Хельпин в 1902 получил шведское гражданство. Его исследования были сосредоточены на действии катализаторов в реакциях неорганических соединений, но постепенно интересы перемещались в область органических веществ. В 1906 Эйлер-Хельпин стал профессором общей и органической химии в Стокгольмском университете, где работал на протяжении последующей деятельности.

В Первую мировую войну он в 1916–1917 принимал участие в работе военной миссии, созданной с целью производства боеприпасов для Турции, которая была союзником Германии. В течение последних лет войны он командовал эскадрильей бомбардировщиков.

После войны Эйлер-Хельпин развернул исследования по химии ферментов брожения, опираясь на факты, полученные Э.Бухнером и А.Гарденом. В 1896 Бухнер (Нобелевская премия 1907) доказал, что жидкость, отделенная от дрожжей, вызывает брожение. Более того, Бухнер продемонстрировал, что один из компонентов экстракта, который он назвал зимазой, расщепляет молекулы сахарозы на фрагменты.

Гарден открыл, что сама зимаза состоит из двух компонентов, один из которых проходит через такой фильтр, а другой – нет. Гарден оставил название «зимаза» за одним компонентом, а другой компонент или кофермент стал называть козимазой. В дальнейшем он обнаружил, что зимаза является белком, в то время как козимаза представляет собой вещество небелковой природы. Гарден выдвинул гипотезу, что ферментация происходит, когда две молекулы фосфата взаимодействуют с двумя молекулами гексоз (это отвечает одной молекуле сахарозы) с образованием производного, которое он назвал зимо-дифосфатом.

Эйлер-Хельпин установил, что фермент должен сначала связаться с молекулой, на которую должен воздействовать (субстратом). Теперь это называют фермент-субстратным взаимодействием. Эйлер-Хельпину принадлежит введение такого понятия, как биокатализ. Чтобы понять механизм ферментации, нужно идентифицировать каждый из существующих субстратов на всех этапах этого процесса. Если избирательно тормозить каждую из стадий, можно осуществить их анализ, и тем самым получить общую картину. Для регуляции скоростей таких стадий Эйлер-Хельпин нашел прием – добавление ионов металлов в растворы, в которых протекала ферментация.

Эйлер-Хельпин понял, что два гексозных фрагмента сахарозы, образующиеся при ее расщеплении, различны. Один из них богаче энергией. Более того, фосфат связан со фрагментам с меньшей энергией, и именно этот фрагмент, последовательно разрушаясь, превращается в зимо-дифосфат.

Кроме наблюдений за превращением фосфата Эйлер-Хельпин внес вклад в установление химической природы козимазы. Задача осложнялась его чрезвычайно малыми размерами. Используя многостадийный процесс очистки, проведенной с экспериментальным мастерством, он получил высококонцентрированный раствор козимазы и определил ее молекулярную массу. Он установил, что козимаза содержит углеводные фрагменты, фосфорную кислоту и аденин. Эйлер-Хельпин также обнаружил, что козимаза является компонентом ферментов, которые регулируют перенос водорода в клетки и таким образом оказывают влияние на процесс дыхания.

Эйлер-Хельпин был удостоен в 1929 Нобелевской премии (вместе с А.Гарденом) «за исследование ферментации сахара и ферментов брожения».

В речи при презентации лауреатов председатель Нобелевского комитета по химии X.Г.Сёдербаум (H.G.Söderbaum) назвал процесс познания ферментации «одной из наиболее сложных и трудных проблем химии». «Интерес специалистов к изучению механизмов сложных реакций ферментации сахара, – заключил Сёдербаум, – позволил сделать важные выводы об основных путях метаболизма углеводов растений и животных».

Работы Эйлер-Хельпина и Гардена об участии фосфат-иона в процессе брожения внесли фундаментальный вклад в исследование явления, которое называют метаболизмом, в изучение соединений, образующихся в процессе химических реакций в живом организме. Фундаментальную роль фосфорилирования в процессах метаболизма, природу ключевых молекул, принимающих в них участие, и механизм их действия еще предстояло выяснить.

Изучение ферментации сахарозы обеспечило моделью последующих экспериментаторов, исследовавших распад углеводов растений и мышечной ткани человека. Складывался подход к будущему анализу фермент-субстратного взаимодействия, к выяснению роли ферментов и коферментов в энзиматических процессах.

Сотрудничая с Нобелевским лауреатом П.Каррером (1937), Эйлер-Хельпин изучал витамины. В 1935 он начал исследования по биохимии рака. В сотрудничестве с Г.Де Хевеши (Нобелевская премия 1943) он разработал методику радиоактивного мечения нуклеиновых кислот, находящихся в опухоли.

Эйлер-Хельпин принимал активное участие в выдвижении кандидатов на Нобелевскую премию. Им было сделано 40 номинаций, и в числе его номинантов (среди прочих) были будущие лауреаты Э.Бухнер (1907), Р.Вильштеттер (1915), Ф.Прегль (1923), Р.Зигмонди (1925), И.Ленгмюр (1932), П.Каррер и У.Хоуорс (1937) и др.

Все годы Эйлер-Хельпин первым приходил к себе в лабораторию, а уходил последним. Мало кто мог поверить в его преклонный возраст. Он был признанным авторитетом среди биохимиков.

В 1902 Эйлер-Хельпин женился на дочери профессора химии из Упсальского университета Астрид Клеве (Astrid Cleve), которая в течение ряда лет выполняла научную работу вместе с ним. У них было пятеро детей; второй из них, Ульф фон Эйлер (Ulf von Euler, 1905–1983) (Нобелевская премия по физиологии или медицине за 1970), стал знаменитым физиологом. После того, как супруги в 1912 расстались, Эйлер-Хельпин женился на баронессе Элизабет Угглас (Elisabeth Ugglas); они имели четырех детей.

Эйлер-Хельпин умер 6 ноября 1964 года в Стокгольме в возрасте 81 года.

Работы: Chemie der Hefe und der Alkoholischen Gärung. Leipzig, 1915 (mit P. Lindner); Chemie der Enzyme. Munich, 1920–1927; Biokatalysatoren. Stuttgart, 1930; Biochemie der Tumoren. Stuttgart, 1942 (mit B. Skarzynski).

Кирилл Зеленин