Кори, Герти Тереза: биография
Изучение работы основных ферментов в синтезе гликогена
Следующая статья описывает свойства фермента катализировать образование глюкозо-1-фосфата. Эта каталитическая активность была названа фосфорилазная.
Совместно с Герхардом Шмидтом, Герти и Карл начали изучать физиологическое значение их открытия глюкого-1-фосфата. Они обратили своё внимание на печень — орган, ответственный за образование глюкозы в крови. Предполагалось, что глюкоза в крови образуется в печени под действием фермента диастазы (амилазы). Альтернативный путь через действие фосфорилазы и глюко-6-фосфотазы уже были предложены Герти и Карлом.
Совместно с Герхардом Шмидтом, теперь они показали наличие в печени фосфорилазы и фосфатазы в условиях очень слабой активности амилазы. Фосфорилаза и фосфатаза были отделены друг от друга адсорбцией на алюминии. Фракционированием сульфатом аммония фосфорилаза была получена отдельно от мутазы и фосфотазы. Этот препарат фермента катализировал образование полисахарида в пробирке, из глюкозо-1-фосфата, который окрашивался в коричневый цвет при действии йода и был неотличим от гликогена. Адениловая кислота была необходима для фосфорилазной реакции для продолжения прямой, а не обратной реакции. Исследователи так же демонстрировали синтез гликогена в пробирке из экстракта мышц. В данном случае синтезированные полисахариды окрашивались в синий цвет с йодом, таким образом, больше напоминая крахмал. Вновь они подготовили статью, ставшую их визитной карточкой.
В коротком, но очень важном замечании, Герти и Карл сообщили об активирующем эффекте самого гликогена на синтез гликогена из глюкозо-1-фосфата. Точная корреляция экспериментальных данных выявила важное отличие между тем, когда синтез гликогена проводился из препаратов других тканей. Для препаратов из других тканей, всегда обнаруживался период отставания переменной длины в синтезе гликогена. В сравнение, с препаратами печени, никакой период отставания не наблюдался. (Никакого отставания не наблюдалось с любым препаратом фермента, когда реакция шла в сторону распада гликогена). Так как препараты фосфорилазы печени всегда содержали, в то время как в других препаратах ферментов было обнаружено небольшое количество гликогена или его полное отсутствие, исследователи решили изучать влияние добавления гликогена во время периода запаздывания. Добавление гликогена ликвидировало период отставания, и, Герти и Карл обосновали, «можно заключить, что этот фермент, который синтезирует высокомолекулярные соединения — гликоген, требуется присутствие незначительного количества этого соединения для того, чтобы начать деятельность». Так началась концепция синтеза гликогена на исходной основе. Вновь, итоговая публикация Герти и Карла была элегантным описанием кинетики фермента. Константы Михаэлиса были определены для глюкозо-1-фосфата, для адениловой кислоты, а также для гликогена с препаратами ферментов, как из мозга, так и из мышц. Реакционное равновесие измерялось как функция pH, и порядок реакции был определён. Кроме того, было показано, что глюкоза ингибирует реакцию конкурентно с глюкозо-1-фосфатом.
Препараты фосфорилазы из мозга, сердца или печени синтезируют гликоген, который окрашивается в коричневый цвет с йодом; в то время как, препараты фосфорилазы из мышц синтезируют гликоген, который окрашивается в синий с йодом. Это чрезвычайно интересное наблюдение привело к моей последующей работе по ветвящимся ферментам. В статье, опубликованной с Ричардом Биром, они сравнили дифракцию рентгеновских лучей образцов двух типов ферментативно синтезированного гликогена с препаратом из растительного крахмала, и обнаружили, что образцы синих йодо-окрашиваемых полисахаридов, синтезированных фосфорилазой мышц, были очень похожи на крахмал растений. Коричневое окрашивание с йодом показало только диффузную структуру, характеристику аморфных материалов. С Зев Хасид они показали, что окрашиваемые йодом в синий цвет полисахариды, синтезированные ферментом мышц, были похожи на неразветвлённые фрагменты крахмала под названием «амилоза». Исследования пищеварения с B амилазой, совместно с химическим метелированием и исследования гидролиза, определили синтетический полисахарид, как 1,4-связанный полимер глюкозы со средней длинной цепи около 200.
