Скулачев Петрович - Рассказы о биоэнергетике

Мне отвели большую комнату с нереально высоким потолком и огромными окнами, за которыми дремал сад. Был полный штиль.

Пытаясь уснуть, я обратил внимание на боль в ушах. Меня охватило какое-то беспокойство. Что-то было не так. Я не сразу сообразил, что все дело в тишине. В доме было абсолютно тихо. На милю вокруг ни жилья, ни шоссе, ни железной дороги. Я понял, что, пожалуй, впервые в жизни нахожусь в полной тишине. Пришло на ум, что Г. Лундегард, предтеча Митчела, тоже жил в уединенном доме, где размещалась его лаборатория... Уснуть мне удалось, лишь положив под голову ручные часы.

В хронологии своих встреч с Митчелом я обнаружил правильную периодичность: познакомившись в 1966-м, мы затем виделись раз в два года, по четным годам. Лишь после 1974 года наступил четырехлетний перерыв, и автора хемиосмотической гипотезы я повстречал вновь только в 1978-м, на съезде в Дрездене, где ему вручали высшую награду Федерации европейских биохимических обществ — медаль Г. Кребса. Это был уже не первый знак официального признания. За два-три года Митчел стал членом Королевского общества Великобритании, получил золотую медаль международного научного фонда США, премию Филдберга, а также и другие премии в Бостоне, в Нью-Йорке.

Свою лекцию перед европейскими биохимиками в Дрездене он мог, казалось бы, выдержать в спокойных тонах, популярно изложив суть своей уже доказанной и всемирно знаменитой гипотезы. Так нет же, он вновь, как и прежде, перегрузил доклад чрезмерным обилием идей и фактов, чтобы в конце неистово обрушиться на М. Викстрема, А. Ленинджера и кое-кого из других биоэнергетиков, теперь уже занятых, по существу, разработкой деталей его теории.

Принцип Митчела

Речь шла о механизме образования и использования протонного потенциала в биологических мембранах. Согласившись с тем, что протонный потенциал есть фактор, сопрягающий дыхание и фосфорилирование, биоэнергетики занялись исследованием устройства ферментов, образующих протонный потенциал. Посыпались самые различные предложения: каждый имел наготове свой собственный «чертеж» белка - генератора электроэнергии. Вот тут-то фигура Митчела вновь оказалась в самом центре полемики.

Дело в том, что еще в 1966 году, в первой «Серой книге» он имел неосторожность дать конкретные схемы главных узлов постулированного им механизма превращения энергии. Впоследствии Ракер счел это за достоинство и даже вывел некое правило, звучащее примерно так: «Если вы выдвинули блестящую новую гипотезу, но не изложили ее в деталях, вас, вероятно, будут игнорировать. Если вы хотите привлечь внимание к своему детищу, без колебаний включите в изложение несколько пунктов, которые несущественны для главной темы, но зато могут быть атакованы оппонентами». Отсутствие резонанса от первой краткой публикации Митчела в 1961 году Ракер объясняет именно тем, что неясно было, как атаковать новую гипотезу.

Нет слов, подробнейшее изложение теории, данное в 1966 году, было куда уязвимей для критики. Каждый мог найти здесь себе подходящую мишень: и специалист по АТФазам, и тот, кто занимался дыхательными ферментами, мембранолог и исследователь фотосинтеза, микробиолог и биофизик-теоретик.

Многие из деталей схемы Митчела, по-видимому, не универсальны для всех генераторов протонного потенциала, а некоторые вообще неверны. Однако главное было схвачено абсолютно верно: использование энергетических ресурсов ведет к образованию протонного потенциала, который расходуется затем на синтез АТФ.

Вот почему Митчел имеет право сегодня сказать словами булгаковского Мастера: «О, как я угадал! Как я все угадал!»

В общей форме утверждение, которое я бы назвал «принципом Митчела», можно записать так:

энергетические ресурсы клетки → протонный потенциал → АТФ.

Это один из фундаментальных законов, определяющих жизнедеятельность организмов, поскольку он лежит в основе двух важнейших процессов энергообеспечения клетки — фотофосфорилирования и дыхательного фосфорилирования. Поэтому трудно переоценить вклад Митчела в развитие современной биохимии, и, когда в октябре 1978 года радио принесло весть о решении Нобелевского комитета по химии присудить ему премию, я не был удивлен.

П. Хинкль, выступая на семинаре в нашей лаборатории спустя несколько дней после этого события, сравнил его с присуждением такой же премии биохимикам - соотечественникам Митчела двадцать лет назад. По меткому выражению Хинкля, идея протонного потенциала имеет такое же значение для биоэнергетиков, как концепция двойной спирали ДНК для молекулярных биологов, изучающих наследственность.