Алан Р. Баттерсби - Википедия - Alan R. Battersby

сэр

Алан Баттерсби

ФРС
ARBOffice.jpg
Баттерсби в своем офисе
Родившийся
Алан Раштон Баттерсби

(1925-03-04)4 марта 1925 г.
Ли, Ланкашир
Умер10 февраля 2018 г.(2018-02-10) (92 года)
НациональностьБританский
Альма-матерМанчестерский университет
Сент-Эндрюсский университет
Супруг (а)Маргарет Рут, урожденная Харт
НаградыМедаль Дэви (1977)
Золотая медаль Пауля Каррера (1977)
Королевская медаль (1984)
Приз Тетраэдра (1995)
Медаль Копли (2000)
Научная карьера
ПоляОрганическая химия
Натуральные продукты
УчрежденияСент-Эндрюсский университет
Рокфеллеровский университет
Университет Иллинойса
Бристольский университет
Ливерпульский университет
Кембриджский университет
ТезисИсследования структуры Эметина  (1949)
ДокторантД-р Хэл Т. Опеншоу
ДокторантыЭндрю Д. Гамильтон
Крейг Хокер
ВлиянияАлександр Р. Тодд

Сэр Алан Раштон Баттерсби ФРС (4 марта 1925 г. - 10 февраля 2018 г.) химик-органик наиболее известен своей работой по определению химических промежуточных продуктов в биосинтетическом пути к витамин B12 и механизмы реакции из ферменты участвует. Его исследовательская группа также отличалась синтез из радиоактивно меченый предшественники для изучения алкалоид биосинтез и стереохимия из ферментативные реакции. Он получил множество наград, в том числе Королевская медаль в 1984 г. и Медаль Копли в 2000 году. Он был посвящен в рыцари 1992 Новый год с отличием. Баттерсби умер в феврале 2018 года в возрасте 92 лет.[1][2]

ранняя жизнь и образование

Алан Баттерсби родился в Ли, Ланкашир 4 марта 1925 года, один из трех детей строителя Уильяма Баттерсби и его жены Хильды. В возрасте 11 лет он поступил в гимназию Ли, где его воспитал и поддерживал учитель химии мистер Эванс. Он бы продолжил свое обучение до шестого класса, если бы к шестнадцати годам Вторая мировая война началось, и он решил, что должен присоединиться к военным усилиям, работая на BICC на их местном заводе. Вскоре он пришел к выводу, что это решение было ошибкой, и поэтому использовал свое свободное время, чтобы учиться самостоятельно. Аттестат о высшей школе что потребуется для поступления в университет.[3][4] В октябре 1943 года Алан Баттерсби занял свое место в Манчестерский университет на химическом факультете, выиграв стипендию для поддержки учебы в бакалавриате. Он закончил учебу с отличием в 1946 году и в том же году получил стипендию Mercer Chemistry Research Scholarship (названную в честь Джон Мерсер ) и DSIR грант. Эти награды позволили ему получить степень магистра (Манчестер) в 1947 году под руководством доктора Хэла Т. Опеншоу. Когда Openshaw был назначен Читатель на Сент-Эндрюсский университет, они оба переехали туда, и Алан Баттерсби получил докторскую степень, которая была присуждена в 1949 году.[5] Его сразу же назначили ассистентом лектора в Сент-Эндрюсе.[3] Это первое назначение продлилось с 1949 по 1953 год, но было прервано на два года из-за Стипендия Фонда Содружества он получил степень доктора наук в Соединенных Штатах. Первый год был проведен с Лайман К. Крейг на Институт медицинских исследований Рокфеллера, Нью-Йорк, работая над пептид антибиотики тироцидин и грамицидин S. На второй год был переезд в биохимия отдел Университет Иллинойса, работаю с Герберт Картер на фактор окисления пирувата.[6][7][а]

Более поздняя карьера

В 1954 году Алан Баттерсби был назначен лектором в Бристольском университете, где он проработал до 1962 года. Это был период, когда была создана его собственная исследовательская группа докторантов и докторантов. В 1962 году он был назначен профессором химии в Ливерпульский университет пока в 1969 году он не перешел на должность профессора в Кембриджский университет и стал Парень из Колледж Святой Катарины. В то время это была вторая кафедра органической химии в университете, созданная специально для него; Лорд тодд потом прошел первый. В 1988 году профессор Баттерсби был избран в престижную 1702 г. Кафедра химии в его отделение и занимал этот пост до выхода на пенсию в 1992 году, когда ему было предоставлено заслуженный статус в его колледже и отделении, отражающий его выдающуюся службу.[6][7][8]

Исследование

Полный текст работы сэра Алана был опубликован более чем в 350 экземплярах, в основном рецензируемый, статьи.[9] В его исследованиях, особенно в Кембридже, использовался очень совместный подход, что было необходимо, учитывая длительный период реализации амбициозных проектов. Помимо его аспирантов и докторантов, которые обычно учились в течение одного-трех лет, группа Баттерсби включала других членов академического персонала кафедры, в частности Джим Стонтон, Тед Макдональд и Финиан Липер.[10] Группа финансировалась за счет внешних грантов, в том числе за счет SERC, то EPSRC, то Leverhulme Trust, Хоффман-Ла Рош, то Фонд Вольфсона и Зенека.[10]

Алкалоиды

Алкалоиды представляют собой группу природных химических соединений, которые в основном содержат базовый азот атомы. У них есть широкий выбор фармакологическая деятельность что сделало их значительным интересом для исследователей. До 1950-х годов эксперименты, часто связанные с химическое разложение и частичный или полный синтез возможных структур, был необходим для определения их химическая идентичность которые, благодаря их стереохимия, часто было трудно полностью описать.[11] Так было, например, эметин, используется для лечения амебные инфекции и тема докторской диссертации Алана Баттерсби.[5] Как он позже прокомментировал[7]

«В этой работе было израсходовано около 100 г эметина; современные инструменты позволят определить структуру эметина максимум за три дня с использованием около 10 мг извлекаемого материала (в 365 раз быстрее, используя в 10000 раз меньше материала)».

Эти инструменты уже знакомы масс-спектрометрии, многоатомный спектроскопия ядерного магнитного резонанса и Рентгеновская кристаллография: применительно к алкалоидам это позволило уточнить отношения в структурных подтипах. Это означало, что внимание могло переключиться на понимание биосинтетических путей, с помощью которых эти материалы производятся в бактерии, грибы, растения и животные в котором они находятся. В 1937 году Зондерхофф и Томас показали, как дейтерий -меченый ацетат может быть использован для исследования биосинтеза жиров и стероидов;[12] к 1950 г. 13C и 14C меченый ацетат был включен в холестерин.[13] Алан Баттерсби понял, что эти методы можно использовать для изучения биосинтеза алкалоидов, и что это было своевременным, потому что простые одноуглеродные предшественники стали коммерчески доступными. Используя радиоактивно меченый исходные материалы, включающие тритий или, особенно, 14Чтобы проследить промежуточные звенья пути, он определил последовательность, в которой образуются множественные алкалоиды, вместе обнаруженные в данном организме. Например, биосинтез морфий было показано, что они исходят из L-тирозин через ретикулин, салутаридин, тебаин, кодеинон и кодеин.[14][15] Группа Баттерсби работала над многими другими алкалоидами, например колхицин, (из осеннего крокуса Колхикум осенний ) который используется для лечения подагра. Было показано, что это происходит из аминокислот фенилаланин и тирозин через (S) -осенний.[16] Точно так же биосинтез индольные алкалоиды аджмалицин, коринантей, катарантин и виндолин было показано, что с участием предшественников триптамин и логанин.[17] К удивлению Алана Баттерсби, хинин, то противомалярийный было показано, что препарат является производным коринантэла, хотя он не разделяет его индол подструктура.[7]

Биосинтез «пигментов жизни»

Профессор Алан Баттерсби читает лекции по биосинтезу порфиринов.

Алан Баттерсби, прежде всего, известен своими исследованиями биосинтеза «пигментов жизни», которые строятся на тесно связанных тетрапиррольные структурные каркасы. Его исследовательская группа выяснила, в частности, важную роль, которую играют два фермента: дезаминаза и косинтетаза, в шагах от аминолевулиновая кислота через порфобилиноген и гидроксиметилбилан к уропорфириноген III. Последний является первым макроциклический промежуточное звено в биосинтез из гем, хлорофилл, витамин B12 (кобаламин), сирохем и кофактор F430. Работа включала тщательное изучение меченых промежуточных продуктов с использованием дейтерий, тритий, 13C и 14C помещены в потенциальные прекурсоры, сделанные органический или же ферментный синтез. Наиболее успешной стратегией было включение стабильного изотопа 13C в потенциальные субстраты, так как результат биохимических реакций (например, уропорфириноген III ) можно легко проследить с помощью высокопольного 13C ЯМР. Группа Баттерсби использует дважды-13С маркировкой C порфобилиноген особенно показательна стадия перестройки, которая озадачила тех, кто хотел понять детали биосинтеза уропорфириногена III.[18][19] Основываясь на этих результатах, Алан Баттерсби предположил, что промежуточное соединение спиро-пирроленина образуется в активном центре косинтетазы, и для доказательства этого механизма его группа разработала и синтезировала аналог спиро-лактама, который, как было показано, действительно ингибирует фермент.[20]

Профессор Алан Баттерсби в своем кабинете в Кембриджское отделение.

Дальнейшие шаги к витамину B12, особенно включение дополнительных метильных групп в его структуру, были исследованы с использованием меченных метилом S-аденозил метионин. Только когда генно-инженерный напряжение Pseudomonas denitrificans был использован, в котором восемь генов, участвующих в биосинтез кобаламина был чрезмерно выраженный, что полная последовательность метилирования и других стадий может быть определена, таким образом полностью устанавливая все промежуточные соединения в пути.[7][21][22][23]Как писал Алан Баттерсби в своей обзорной статье в Отчеты о химических исследованиях[24]

"Можно получить некоторую оценку огромных усилий, которые были предприняты группами Аригони, Баттерсби, Фрэнсис Бланш, Владимир Быховский, Джоэл Крузе, Герхард Мюллер и Ян Скотт; К. Бернхауэр и Дэвид Шемин также внесли свой вклад ».

Натуральные продукты и мимики Haem

Это типичный лабораторный стол, который использовал аспирант из группы Баттерсби в 1976 году. химический факультет.

Работа группы Баттерсби по биосинтезу связанных с гемом натуральные продукты вовлечены значительные органический синтез. Например, они производили полностью синтетические гем,[25] гем d1[26] и сирогидрохлорин.[27] Другой задачей, требующей чистого синтеза, было исследование функции ферменты содержащие лиганды, связанные с порфирином, или (в случае гемоглобин ) использовал гем для кислород -транспорт, по подражание эти свойства без обращения к белок что в природе окружает активный сайт.Алан Баттерсби решил исследовать мимику для миоглобин и цитохром P450, проектирование искусственных мишеней, в которых один металлсодержащий координационный комплекс был синтезирован, и его поведение сравнивалось с естественной системой, которую он заменял. Мишенями из низкомолекулярных соединений были порфирины, несущие заместители в положениях, в которых они вряд ли повлияли бы на электронные свойства комплекса металла. К тому времени, когда он вышел на пенсию в 1992 году, эта область химии стала очень активной.[28][29]

Стереохимия ферментативных реакций

Описанная выше работа представляет собой подмножество более широкой области, которая пытается понять стереохимия и механизм из ферментативный катализ. Группа Баттерсби использовала свой опыт в использовании меченный тритием субстраты для исследования ряда ферментных систем, например гистидиндекарбоксилаза и тирозиндекарбоксилаза.[15]

Личная жизнь

Алан Баттерсби женился на Маргарет Рут, урожденной Харт, в 1949 году. ботаник по профессии умер от рака в 1997 году. У них было два сына, Мартин и Стивен, четверо внуков, а после смерти Маргарет Алан обзавелся тремя правнуками. На пенсии он наслаждался пеший туризм и нахлыст но он также поддерживал связь со своими многочисленными коллегами и бывшими учениками.[3][4][30]

Почести и награды

Алан Баттерсби получил Почетные доктора от его альма матер то Сент-Эндрюсский университет, в 1977 г.[31] Рокфеллеровский университет, то Университет Шеффилда в 1986 г.[32] Университет Хериот-Ватт в 1987 г.[33] Бристольский университет в 1994 [34] и Ливерпульский университет в 1994 г.[35]В 1988 году он был избран иностранным почетным членом Американская академия искусств и наук,[36] и иностранный научный сотрудник Национальной академии наук Индии в 1990 году. Премия Вольфа по химии вместе с Дуилио Аригони из ETH Цюрих в 1989 г. за «их фундаментальный вклад в выяснение механизма ферментативных реакций и биосинтеза природных продуктов, в частности пигментов жизни».[37]

Премия Медаль Копли из Королевское общество сделан:

В знак признания его новаторской работы по выяснению детальных путей биосинтеза всех основных семейств растительных алкалоидов. Его подход, который является парадигмой для будущих биосинтетических исследований сложных молекул, сочетает в себе работу по изоляции, определение структуры, синтез, изотопное мечение и спектроскопию, особенно передовой ЯМР, а также генетику и молекулярную биологию. Это впечатляющее исследование раскрыло весь путь к витамину B12.[43]

Рекомендации

Примечания

  1. ^ Ссылка [7] фактически, сэра Алана Баттерсби автобиография. Первоначально составленный в 2002 году для ведомственного симпозиума, он дает откровенный отчет о его научном путешествии от детства до старости. Расширенная глава книги, опубликованная в 2005 году, была «написана для неспециализированной аудитории» и включает множество идей о сделанном им выборе и решениях, например, о переходе от химии алкалоидов к «пигментам жизни».

Рекомендации

  1. ^ "Профессор сэр Алан Баттерсби (1925-2018)". Колледж Святой Катарины, Кембридж. Получено 2018-05-01.
  2. ^ "БАТТЕРСБИ, сэр Алан (Раштон)". Кто есть кто. ukwhoswho.com. 2018 (онлайн-изд.). A&C Black, отпечаток Bloomsbury Publishing plc. (подписка или Членство в публичной библиотеке Великобритании требуется) (требуется подписка)
  3. ^ а б c «Празднование 90-летия со дня рождения сэра Алана Баттерсби». Колледж Святой Катарины, Кембридж. 2015-03-21. Получено 2018-05-01.
  4. ^ а б "Некролог Баттерсби в Времена газета". Времена. 2018-02-03. Получено 2018-05-01.
  5. ^ а б Баттерсби, Алан Р. (1949). Исследования структуры Эметина (Кандидат наук). Сент-Эндрюсский университет. HDL:10023/11240.
  6. ^ а б "Краткая биография А. Р. Баттерсби". Королевское химическое общество. Получено 2018-05-01.
  7. ^ а б c d е ж Баттерсби, Алан (2005). «Глава 11: Открытие чуда того, как Природа строит свои молекулы». В Арчер, Мэри Д.; Хейли, Кристофер Д. (ред.). Кафедра химии в Кембридже 1702 года: трансформация и изменение. Издательство Кембриджского университета. С. xvi, 257–282. ISBN  0521828732.
  8. ^ «Вспоминая сэра Алана Баттерсби». Департамент химии Кембриджского университета. Получено 2018-05-01.
  9. ^ "Публикации Алана Раштона Баттерсби". Academictree.org. Получено 2020-07-21.
  10. ^ а б "Результаты Google Scholar для А. Р. Баттерсби".
  11. ^ Manske R.H.F .; Холмс Х.Л., ред. (1952). Алкалоиды: химия и физиология, том II. Академическая пресса. ISBN  9781483221977.
  12. ^ Sonderhoff, R .; Томас, Х. (1937). "Умереть энзиматическим дегидрированием тридейтероэссигзауре". Liebigs Ann. Chem. 530: 195–213. Дои:10.1002 / jlac.19375300116.
  13. ^ Little, H.N .; Блох, К. (1950). «Исследования по использованию уксусной кислоты для биологического синтеза холестерина». J. Biol. Chem. 183: 33–46.
  14. ^ Barton, D.H.R .; Battersby, A. R .; и другие. (1965). «Исследования по биосинтезу алкалоидов морфина». J. Chem. Soc. 65: 2423–2438. Дои:10.1039 / JR9650002423. PMID  14288334.
  15. ^ а б Баттерсби, Алан Р. (1972). «Применение маркировки тритием для исследования биохимических механизмов». Соотв. Chem. Res. 5 (4): 148–154. Дои:10.1021 / ar50052a005.
  16. ^ "Документы группы Баттерсби о колхицине".
  17. ^ Герберт, Ричард Б. (2001). «Биосинтез растительных алкалоидов и азотистых микробных метаболитов». Nat. Prod. Представитель. 18 (1): 50–65. Дои:10.1039 / A809393H. PMID  11245400.
  18. ^ Баттерсби, Алан Р .; Fookes, Christopher J. R .; Matcham, George W.J .; Макдональд, Эдвард (1980). «Биосинтез пигментов жизни: формирование макроцикла». Природа. 285 (5759): 17–21. Bibcode:1980Натура 285 ... 17Б. Дои:10.1038 / 285017a0. PMID  6769048. S2CID  9070849.
  19. ^ Франк, S .; и другие. (2005). «Анаэробный синтез витамина B12: характеристика ранних стадий пути». Сделки Биохимического Общества. 33 (4): 811–814. Дои:10.1042 / BST0330811. PMID  16042604.
  20. ^ Stark, W. M .; Hawker, C.J .; и другие. (1993). "Биосинтез порфиринов и родственных макроциклов. Часть 40. Синтез спиро-лактама, связанного с предлагаемым спиро-промежуточным продуктом для биосинтеза порфирина: ингибирование косинтетазы". J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 (23): 2875–2892. Дои:10.1039 / P19930002875.
  21. ^ а б Баттерсби, А. Р. (1985). «Биосинтез пигментов жизни». Proc. R. Soc. Лондон. B. 225 (1238): 1–26. Дои:10.1098 / rspb.1985.0047. PMID  2863821. S2CID  2022475.
  22. ^ Баттерсби, А. Р. (1993). «Как природа создает пигменты жизни» (PDF). Чистая и прикладная химия. 65 (6): 1113–1122. Дои:10.1351 / pac199365061113. S2CID  83942303.
  23. ^ Баттерсби, А. Р. (2000). «Тетрапирролы: пигменты жизни. Обзор тысячелетия». Nat. Prod. Представитель. 17 (6): 507–526. Дои:10.1039 / B002635M. PMID  11152419.
  24. ^ Баттерсби, Алан Р. (1993). «Биосинтез витамина B12». Соотв. Chem. Res. 26: 15–21. Дои:10.1021 / ar00025a003.
  25. ^ Баттерсби, Алан Р .; Макдональд, Эдвард; Томпсон, Мервин; Chaudhry, Irshad A .; Клези, Питер С .; Fookes, Christopher J. R .; Хай, Тон То (1985). «Выделение, кристаллизация и синтез диметилового эфира порфирина а, простетической группы цитохром с оксидазы, не содержащей железа». Журнал химического общества, Perkin Transactions 1: 135. Дои:10.1039 / P19850000135.
  26. ^ Миклфилд, Джейсон; Бекманн, Марион; MacKman, Ричард Л .; Блок, Майкл Х .; Липер, Финиан Дж .; Баттерсби, Алан Р. (1997). «Гем d1: стереоселективный синтез макроцикла для установления его абсолютной конфигурации как 2R, 7R 1». Журнал химического общества, Perkin Transactions 1 (14): 2123–2138. Дои:10.1039 / A700655A.
  27. ^ Блок, Майкл Х .; Циммерман, Стивен С .; Хендерсон, Грэм Б .; Тернер, Саймон П. Д .; Вествуд, Стивен У .; Липер, Финиан Дж .; Баттерсби, Алан Р. (1985). «Синтезы, относящиеся к биосинтезу витамина B12: Синтез сирогидрохлорина и его октаметилового эфира». Журнал химического общества, химические коммуникации (16): 1061. Дои:10.1039 / C39850001061.
  28. ^ Morgan, B .; Дельфин, Д. (1987). «Синтез и структура биомиметических порфиринов». В Buchler, J.W. (ред.). Комплексы металлов с тетрапиррольными лигандами I. Структура и связь, том 64.. Springer. Дои:10.1007 / BFb0036791. ISBN  9783540175315.
  29. ^ Baldwin, J.E .; Перлмуттер, П. (1984). «Порфирины с перемычками, перекрытиями и ограждениями». In Vögtle, J. F .; Вебер, Э. (ред.). Хозяин Гость Комплексная химия III. Темы современной химии, том 121. Springer. С. 181–220. Дои:10.1007/3-540-12821-2_6. ISBN  9783540128212.
  30. ^ Макдональд, Тед; Липер, Финиан. "Некролог Алана Баттерсби". Департамент химии Кембриджского университета. Получено 2018-05-20.
  31. ^ «Мастерлист - Почетные выпускники 1921-2012 гг.» (PDF). www.st-andrews.ac.uk. Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-05. Получено 2018-05-01.
  32. ^ «Почетные выпускники» (PDF). www.sheffield.ac.uk. Архивировано из оригинал (PDF) в 2013-10-29. Получено 2018-05-01.
  33. ^ "Университет Хериот-Ватт Эдинбург: почетные выпускники" (PDF). www.hw.ac.uk. Получено 2018-05-01.
  34. ^ "Почетные ученые степени". www.bristol.ac.uk. Получено 2018-05-01.
  35. ^ «Почетные выпускники Ливерпульского университета» (PDF). www.liverpool.ac.uk. Архивировано из оригинал (PDF) на 2020-02-20. Получено 2018-05-01.
  36. ^ "Книга членов, 1780-2010: Глава B" (PDF). Американская академия искусств и наук. Получено 2018-05-01.
  37. ^ а б "Премия Вольфа по химии". Фонд Волка. Получено 2018-05-01.
  38. ^ «Предыдущие победители Премии RSC Corday-Morgan». Королевское химическое общество. Получено 2018-05-01.
  39. ^ «Предыдущие победители RSC Tilden Prize». Королевское химическое общество. Получено 2018-05-01.
  40. ^ «Баттерсби, Алан Раштон - Свидетельство об избрании членом Королевского общества». Королевское общество.
  41. ^ «Победители лекций Хьюго Мюллера». Королевское химическое общество. Получено 2018-05-01.
  42. ^ "Обладатели медали Флинтофф". Королевское химическое общество. Получено 2018-05-01.
  43. ^ а б c d "Биография Алана Баттерсби на сайте Королевского общества". Королевское общество. Получено 2018-05-01.
  44. ^ "Обладатели золотой медали Пауля Каррера". Цюрихский университет. Получено 2018-05-01.
  45. ^ «Лекторы Премии Макса Тишлера». Гарвардский университет. Получено 2018-05-01.
  46. ^ «Лауреаты премии в области химии натуральных продуктов». Королевское химическое общество. Получено 2018-05-01.
  47. ^ "Лауреаты премии" Разносчик ". Королевское химическое общество. Получено 2018-05-01.
  48. ^ «Лауреаты премии Адамса». Отделение органической химии Американского химического общества. Получено 2018-05-01.
  49. ^ «Лауреаты Фонда Хавинга». Havea Foundation.org. Получено 2018-05-01.
  50. ^ "Лауреаты премии Лонгстафф". Королевское химическое общество. Получено 2018-05-01.
  51. ^ "Победители Роберта Робинсона". Королевское химическое общество. Получено 2018-05-01.
  52. ^ "Лауреаты премии Антонио Фельтринелли". www.lincei.it. Архивировано из оригинал на 2012-09-03. Получено 2018-05-01.
  53. ^ "Выдающиеся лекторы Тайлер". Фармацевтический колледж Университета Пердью. Получено 2018-05-01.
  54. ^ "Новогодний список почестей 1992". Лондонская газета.
  55. ^ "Лауреаты премии Августа Вильгельма фон Хофмана". Gesellschaft Deutscher Chemiker. Получено 2018-05-01.
  56. ^ "Лекторы Мемориала Левинштейна". Общество химической промышленности. Получено 2018-05-01.
  57. ^ "Победители Премии Тетраэдра". Эльзевир. Получено 2018-05-01.
  58. ^ "Победители медалей Инхоффена". Центр исследования инфекций им. Гельмгольца. Получено 2018-05-01.
  59. ^ «Получатели премии Уэлча». Welch1.org. Получено 2018-05-01.
  60. ^ «Карьерная премия Роберта Бернса Вудворда в области химии порфиринов». Общество порфиринов и фталоцианинов. Получено 2018-05-01.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка