Нобелови лауреати – 1964 година – Физиология или медицина – Конрад Блох

Конрад Блох (Konrad Bloch)

21 януари 1912 г. – 15 октомври 2000 г.

Нобелова награда за физиология или медицина (заедно с Феодор Линен)

(За откритията му, засягащи механизма и регулирането на холестерина и мастните киселини.)

Германско-американският биохимик Конрад Емил Блох е роден в Нейсе, Германия (днес Ниса, Полша). Негови родители са Фриц Блох и Хедвига (Щимер) Блох. Като завършва местното училище, Блох постъпва през 1930 г. в Техническия университет в Мюнхен. Там той учи химия под ръководството на Ханс Фишер и посещава лекциите на Адолф Виндаус и Хайнрих Виланд в мюнхенското Химическо дружество.

През 1934 г. Блох получава в Техническия университет степента бакалавър по приложна химия. Това се случва една година, след като Хитлер става райсхканцлер на Германия, и затова Блох, който е по националност евреин, заминава за Швейцария и започва да работи в Швейцарския научно-изследователски институт в Давос. Там той изучава биохимията на фосфолипидите на туберкулозната пръчица – причинител на туберкулозата.

През 1936 г. Блох емигрира в Съединените щати. Благодарение на финансовата подкрепа на Фонда „Уолъпщайн“ той има възможността да следва аспирантура по биохимия в Колежа на лекарите и хирурзите към Колумбийския университет (Ню Йорк). През 1938 г. получава в университета докторска степен и започва да работи в изследователската група към Колежа на лекарите и хирурзите, оглавявана от Рудолф Шонхаймер. В лабораторията на Шонхаймер Блох придобива опит за работа с изотопи и, както казва по-късно, „устойчив интерес към междинната обмяна и проблемите на биосинтезата“. Радиоизотопите са радиоактивни форми на атомите, които могат да бъдат използвани експериментално за оценка на избирателното натрупване на тела или други молекули в клетките или организма. Междинната обмяна включва биохимичното разпадане на молекулите на глюкозата и мазнините с отделяне на клетъчно енергия във вид на макроергически (богати на енергия) фосфатосъдържащи молекули аденозинтрифосфат (АТФ), даващи енергия на други биохимични процеси в клетките.

След смъртта на Шонхаймер през 1941 г. неговите сътрудници Дейвид Ритънбърг и Блох продължават работата за биосинтез на холестерин. Холестеринът е вещество от групата на стерините, състоящо се от двадесет и седем въглеродни атоми, образуващи четири пръстена и странична верига от осем атома въглерод. Холестеринът се намира във всички животински клетки и стабилизира клетъчните мембранни структури. Той се приема с храната и се синтезира от черния дроб и клетките на тънките черва. В плаките, образуващи се по стените на кръвоносните съдове при заболявания на сърдечно-съдовата система като атеросклероза, има отлагания на холестерин. С помощта на оцетна киселина, белязана с изотопи на водород и въглерод, Блох и Ритънбърг доказват, че основният елемент, от който се образува холестеринът, е ацетатът – вещество, съдържащо два въглеродни атома.

През 1946 г. Блох става асистент-професор по биохимия в Чикагския университет. През 1948 г. получава длъжността адюнкт-професор, а през 1950-та – длъжността професор по биохимия. В Чикагския университет продължава своите опити да изясни произхода на всички въглеродни атоми, образуващи основата на холестериновите молекули. Блох и сътрудниците му работят с мутантен щам на гъбичката на хлебната плесен Neurospora crassa, за чието развитие е необходим външен източник на ацетат. Отглеждайки тази гъбичка в култивирана среда, съдържаща белязан с радиоизотопи ацетат, Блох доказва, че всички въглеродни атоми на холестерина се образуват от двуатомна молекула ацетат. Заедно със сътрудниците си той потвърждава, че при междинните етапи молекулите на ацетата се свързват с образуване на сквален – 30-атомно въглеводородно вещество. По-нататък скваленът се превръща в цикличното съединение ланостерол (стерол, съдържащ ланолин), а той на свой ред се превръща в 27-атомна молекула холестерин. Пълното превръщане на ацетата в холестерин става след тридесет и шест отделни етапа.

При други свои изследвания Блох проучва биосинтезата на глутатиона – трипептид, играещ важна роля при обмяната на протеините. Трипептидът е вещество, което се образува в резултат от свързването на три аминокиселини и съдържа три пептидни групи. Сред една година работа като научен сътрудник в Института по органична химия в Цюрих Блох получава през 1945 г. длъжността професор по биохимия в катедрата по химия на Харвардския университет.

Изследователят от Мюнхенския университет Феодор Линен открива, че химически активна форма на ацетата е ацетилкоензимът А (коензимът е термоустойчива водоразтворима част на фермента, необходима за неговата нормална активност). Блох и други учени установяват, че ацетилкоензимът А след редица междинни етапи, в резултат от необратима реакция, се превръща в мевалонова киселина. Независимо един от друг Блох и Линен доказват, че мевалоновата киселина преминава в химически активен изопрен (въглеводородно съединение), от който се образува наситеният въглеводород сквален и в крайна сметка холестерин.

До изследванията на Блох и Линен се знае малко за образуването на холестерина и мастните киселини и за техните взаимоотношения. Същевременно се правят много предположения за връзка на атеросклерозата (състояние, при което по стените на големите и средните артерии се образуват плаки от липиди и холестерин) със съдържанието на холестерин и на други липиди в храната и кръвта. Работата на Блох и Линен разкрива ролята на ацетата като предходник на холестерина и мастните киселини. Важно значение има откритият от Блох факт, че холестеринът е необходим компонент за всички клетки на организма и е предходник на жлъчните киселини и на един от женските полови хормони. В резултат от тази работа днес ние знаем, че всички стероидни вещества се изработват в организма на човека от холестерина.

През 1941 г. Блох се жени да Лоре Тойч. Семейството има две деца.

Блох е удостоен с наградата Фрицше на Американското химическо дружество (1964 г.) и с наградата за изключителни достижения на Асоциацията на медиците, завършили Чикагския университет (1964 г.). Той е член на Националната академия на науките, на Американската академия на науките и изкуствата, на Американското химическо дружество, на Американското биохимическо дружество и на Американското философско дружество.

Превод от руски: Павел Б. Николов