Биография

Немецкий биохимик Феодор Линен родился у Фриды (Прим) Линен и Вильгельма Линена – профессора инженерного факультета Мюнхенского технического университета. Л., получивший начальное образование в Мюнхене, заинтересовался химией, когда старший брат устроил дома небольшую химическую лабораторию.

Сайт: Электронная библиотека НиТ

В Мюнхенском университете, куда он поступил в 1930 г., Л. занимался химией под руководством Генриха Виланда. За диссертацию о ядовитых веществах гриба Amanita phalloides Л. в 1937 г. получил степень доктора философии. Денежная субсидия позволила ему остаться в Мюнхене для проведения исследований по биохимии опухолевой ткани. Во время второй мировой войны он не был призван в армию из-за травмы коленного сустава, которую получил в 1932 г., катаясь на лыжах. В 1942 г. Л. был назначен приват-доцентом (сверхштатным лектором) Мюнхенского университета. Все труднее становилось переносить тяготы военного времени, и в 1942 г. его лаборатория переехала в Шендорф, небольшую деревню в окрестностях Мюнхена. В следующем году химическое отделение Мюнхенского университета было полностью разрушено. После того как Германия капитулировала, а непричастность Л. к политике была доказана, ему разрешили возобновить преподавание в университете. В 1947 г. он получил должность ассистента профессора химии Мюнхенского университета, а в 1953 г. был назначен профессором. В следующем году он принял предложение занять пост директора Института клеточной химии Макса Планка.

В автобиографических записках Л. так охарактеризовал свое отношение к научным исследованиям: «Я считаю, что упорство является самым главным элементом в науке; это не исключает, однако, возможность одновременно заниматься несколькими проблемами. Ученый хочет быть счастливым, и, если ему не везет в одном, он может рассчитывать на успех в другом». В течение многих лет исследования Л. в Мюнхенском университете были посвящены промежуточному метаболизму, окислению и биосинтезу жирных кислот, синтезу холестерина и каучука.

Промежуточный метаболизм включает биохимическое расщепление глюкозы (углевода) и молекул жира, в процессе которого происходит образование энергии в высокоэнергетических фосфатных молекулах, которые управляют другими биохимическими реакциями в клетках. Жирные кислоты – это длинные цепи атомов углерода с кислотной группой на одном конце. Насыщенные жирные кислоты имеют одиночные химические связи между всеми атомами углерода, ненасыщенные – одну или несколько двойных связей между соседними атомами. Холестерин представляет собой сложную молекулу липида (жира) из 27 атомов углерода, образующих 4 кольца, и остаточной цепи из 8 атомов. Жирные кислоты и холестерин играют важную роль в поддержании стабильности клеточных мембран и могут быть связаны с развитием инфарктов и инсультов. Холестерин является биохимическим предшественником стероидных гормонов и желчных кислот.

Биосинтез как жирных кислот, так и холестерина начинается с химически активной формы ацетата, молекулы с двумя атомами углерода. Л. начал изучать природу активного ацетата еще до того, как его работа была прервана второй мировой войной. Позднее, в 1951 г., он обнаружил, что активной формой ацетата является ацетилкоэнзим А (энзим – это термостабильный водорастворимый компонент фермента). Химическая структура ацетилкоэнзима А была определена как тиоловый (серо-содержащий) эфир ацетата.

Л. и его коллеги объяснили также механизм биосинтеза жирных кислот. Процесс начинается с ацетилкоэнзима А, который соединяется с двуокисью углерода, с необратимостью образуя малонил-коэнзим А, трехуглеродную молекулу и химически активную форму малонила. (Малонил – это радикал, или группа атомов, которая принимает участие в химических превращениях, не претерпевая изменений.) Образование длинных цепочек жирных кислот осуществляется за счет повторяющегося добавления малонилкоэнзима А к ацетилкоэнзимному концу растущей молекулы жирных кислот. Мультиферментный комплекс (синтетаза жирных кислот) содержит все виды ферментов, необходимые для синтеза жирных кислот, который происходит как бы на конвейерной ленте. Контроль за биосинтезом жирных кислот осуществляется путем обратной связи. Например, по мере накопления в клетке молекул жирных кислот подавляется система карбоксилазы и синтезируется меньше жирных кислот. (Карбоксилаза – это фермент, катализирующий реакцию переноса двуокиси углерода из карбоксильных групп некоторых кислот.) Работы Л. позволили также выяснить функции кофермента биотина – витамина роста В-комплекса, связанного с переносом двуокиси углерода к ацетилкоэнзиму А в процессе образования малонилкоэнзима А. Роль ацетилкоэнзима А при расщеплении цепи жирных кислот была также продемонстрирована Л.

В ходе исследования биосинтеза холестерина Л. и его коллеги показали, что образование холестерина начинается с конденсации двух молекул ацетилкоэнзима А, приводящей к образованию четырех углеродной молекулы ацетоацетилкоэнзима А, состоящей из 4 атомов углерода. Эти два коэнзима затем соединяются, образуя β-гидрокси-бетта-метил-глутарил-коэнзим А (ГМГ-КО А), который превращается в мевалоновую кислоту в ходе каталитической реакции, протекающей в присутствии ГМГ-коэнзима A-редуктазы (фермент, оказывающий восстанавливающее воздействие на химические соединения). Л. показал, что мевалоновая кислота превращается в химически активный изопрен, углеводород, представляющий собой основную строительную единицу для синтеза холестерина и других терпеновых (углеводородных) молекул, например каротина и каучука. Биосинтез холестерина также регулируется с помощью обратной связи. По мере накопления в клетке холестерина подавляется система ГМГ-коэнзима А-редуктазы и количество синтезируемого холестерина уменьшается.

В течение многих лет Л. переписывался по поводу своих работ с родившимся в Германии и эмигрировавшим в 1936 г. в Соединенные Штаты биохимиком Конрадом Блохам, который проводил сходные исследования. Л. и Блох разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1964 г. «за открытия, связанные с механизмом и регуляцией метаболизма холестерина и жирных кислот». «Главным образом благодаря фундаментальным биохимическим исследованиям лауреатов этого года мы сегодня знаем в деталях, как протекают в организме синтез и метаболизм холестерина и жирных кислот», – сказал в приветственной речи Сьюн Бергстрём из Каролинского института. «Эти процессы состоят из серии реакций с большим числом промежуточных стадий. Например, процесс образования холестерина из уксусной кислоты включает около 30 отдельных стадий, – продолжал Берг-стрём. – Сбои этого сложного механизма... во многих случаях ответственны за развитие ряда наиболее серьезных заболеваний, особенно в области сердечнососудистой патологии».

В 1937 г. Л. женился на Эве Виланд, дочери профессора Мюнхенского университета; у супругов было пятеро детей. Л. отличался душевной теплотой, общительностью, жизнелюбием. «На людях, – писал Ханс Кребс, – его речь была живой, правдивой, иногда не без примеси сарказма. При личном общении он готов был открыто говорить на любую тему. Беседа с ним стимулировала мысль, развлекала, оказывала глубокое воздействие». По мнению Кребса, «важным фактором, способствовавшим выдающимся достижениям Л., были присущие ему качества лидера. Он обладал способностью вдохновлять и вести за собой большое количество молодых и старых сотрудников». «Л., – продолжал Кребс, – был, вероятно, последним представителем той традиционной школы... профессоров, которые умели организовать работу крупных исследовательских коллективов для реализации определенных личных интересов. Благодаря его авторитету и компетентности, открытости и душевной теплоте работавшие с ним сотрудники охотно признавали его бесспорное лидерство».

В 1974...1976 гг. Л. исполнял обязанности директора Института Макса Планка. Он умер в 1979 г. после операции по поводу аневризмы брюшной аорты.

Среди многих наград Л. медаль Карла Нойберга Американского общества европейских химиков (1954) и первая присужденная медаль Отто Варбурга Германского общества биохимиков (1963). Он был членом многочисленных научных обществ и обладателем почетных степеней семи университетов.