|
|
БУТЕНАНДТ (Butenandt), Адольф Фридрих Иоганн 24 марта 1903 г. –
1995
Одна из лекций по биохимии холестерина, прочитанная Виндаусом в 1924 г., касалась различных путей использований основной молекулы холестерина в многочисленных биологических целях различными особями животных. Наблюдения Виндауса оказали решающее влияние на Бутенандта, который позднее вспоминал: «И форма, и содержание лекции... отвечали моему собственному, дотоле тщетно разыскиваемому пути научного поиска – на границе химии и биологии». Написав диссертацию по химии ротснона, соединения, применяемого в инсектицидах, Бутенандт в 1927 г. получил в Гёттингенском университете докторскую степень по химии и стал ассистентом в университетском Институте химии. Приблизительно в это же время руководитель научно-исследовательского отдела химико-фармацевтической фирмы «Шеринг корпорейшн» Вальтер Шоллер обратился к Виндаусу с просьбой помочь в проведении исследований химической структуры женских половых гормонов. Виндаус порекомендовал ему для проведения этой работы Бутенандта. «Шеринг корпорейшн» предоставила в распоряжение Бутенандта концентрированные экстракты биологически активного гормонального вещества, полученного из мочи беременных женщин. Из этого вещества Бутенандт выделил в 1929 г. женский половой гормон в чистой кристаллической форме. Поскольку он был синтезирован и выделен клетками, которые заполняют фолликулы яичника, Бутенандт назвал это вещество фолликулином. Позднее переименованный в эстрон, этот гормон представляет собой эстроген, который определяет особенности телосложения женщин, стимулирует развитие женских половых органов. Приблизительно в то же самое время независимо от Бутенандта американский биохимик Эдуард А. Дойзи синтезировал эстрон в кристаллическом виде. В 1931 г. Бутенандт и его коллеги подтвердили открытие второго женского полового гормона – эстрогена, – сделанное в Лондоне Г. Ф. Меррианом. Он был назван эстриолом. После этого Бутенандт занялся проблемой выделения и химической идентификации особого мужского полового гормона, синтезированного и выделенного при опытах с клетками Лейдига. В 1931 г. Бутенандт и его коллеги выделили этот гормон в чистом кристаллическом виде и назвали его андростероном. Позднее было доказано, что биохимически он связан с основным мужским половым гормоном – тестостероном. В 1931 г. Бутенандт занял должность приват-доцента (внештатного преподавателя) на кафедре биологической химии, исполняя одновременно обязанности руководителя лаборатории неорганической и органической химии в Гёттингенском университете. Два года спустя он был назначен профессором химии и директором Института органической химии при Данцигском технологическом институте, где проработал три года. Выделив и очистив эстрогены и андростерон, Бутенандт взялся за анализ точной химической структуры эстрогенных гормонов эстрона и эстриола. Еще раньше кристаллографический анализ с помощью рентгеновского излучения дал основание предполагать наличие структурной связи между эстроном, эстриолом и стеринами, которые представляют собой сложные органические спирты, содержащие четыре плоских кольца (примером может служить холестерин). В 1932 г. Бутенандт и его коллеги доказали с помощью спектрографического и химического анализов, что биологическая активность эстрона и эстриола зависит от двойных углеродных связей в циклической структуре молекулы стерина. Анализируя химическую структуру эстрона и эстриола, они пришли к выводу, что ядром каждого гормона является кольцо фенантрена, содержащее 2 метальные группы. Это открытие представляло особое значение, поскольку таким образом было доказано, что женские половые гормоны и стерины (особенно холестерин и желчные кислоты) химически тесно связаны. Позднее было выяснено, что холестерин представляет собой биохимическое исходное вещество мужского и женского половых гормонов. В 1934 г. Бутенандт и его коллеги получили в кристаллическом виде прогестерон – гормон, который подготавливает содержимое матки к имплантации оплодотворенного яйца. Они доказали, что прогестерон и его производное прегнандиол, полученный из мочи беременных женщин, тесно связаны. Пять лет спустя Бутенандт синтезировал прогестерон из его исходного вещества холестерина. Бутенандт и его коллеги помогли понять и структуру андростерона, обнаружив, что в нем содержится на 1 атом углерода больше, чем в эстрогенах, и на 8 атомов водорода больше, чем в эстроне. Они также нашли, что, подобно эстрогенам, андростерон представляет собой стерин, состоящий из 4 колец, но с дополнительной метальной группой и 5 дополнительными атомами водорода, которые проецируются из ядра стерина. Основной мужской половой гормон – тестостерон – был выделен из образцов опытной ткани другими исследователями. В 1935 г. Бутенандт и Леопольд Ружичка независимо друг от друга синтезировали тестостерон из его биохимического предшественника. Бутенандт открыл также биохимический путь взаимопревращения мужских и женских половых гормонов, который в химическом плане объясняется их стериновым ядром. Эти два исследователя обнаружили, что мужская половая гормональная активность определяется двойной связью между 4-м и 5-м атомами углерода в состоящем из 4 колец стериновом ядре. Если эта двойная связь наблюдается между 1-м и 2-м атомами углерода, то возникает женское эстрогенное влияние молекулы. Открытие этих специфически химических сторон биологической активности было одним из наиболее важных аспектов проводимых Бутенандтом исследований половых гормонов млекопитающих. В 1936 г. Макс Планк, президент Общества кайзера Вильгельма – организации, которая контролировала все научные изыскания, проводимые в Германии, – предложил Бутенандту стать директором Института биохимии кайзера Вильгельма (ныне Макса Планка) в Берлине. В 1939 г. Бутенандту была присуждена Нобелевская премия по химии «за работы по половым гормонам». Он разделил эту награду с Леопольдом Ружичкой. В это время началась вторая мировая война, и Бутенандт получил премию в Стокгольме только в 1949 г. В годы войны ученый продолжал работать в Институте биохимии в Берлине, где вместе с зоологом Альфредом Куном изучал проблему генетического регулирования биосинтеза глазною пигмента у насекомых. Им удалось доказать, что специфические гены «несут ответственность» за синтез специфических ферментов, являющихся катализаторами при образовании глазных пигментов из аминокислоты триптофана. Глазные пигменты, названные оммохромами, составили новый класс биологических соединений. Позднее было доказано наличие естественных пигментов у многих животных. Проведенное Бутенандтом изучение гипотезы «один ген – один энзим» совпало по времени с исследованиями, осуществленными американскими учеными Джорджем У. Бидлом и Эдуардом Л. Тейтемом. После войны Институт биохимии кайзера Вильгельма переехал в Тюбинген, и Бутенандт был назначен там профессором физиологической химии. В 1953 г. вместе со своим коллегой Петером Карлсоном он впервые выделил в кристаллическом виде гормон насекомого. Названное экдизоном, это вещество стимулирует образование хризалида гусеницы. Карлсон позднее доказал, что экдизон является производным холестерина и находится в химическом сродстве с половыми гормонами млекопитающих. С переездом Института биохимии кайзера Вильгельма в Мюнхен в 1956 г. Бутенандт был назначен профессором физиологической химии Мюнхенского университета. Здесь он получил бомбикол, вещество, принадлежащее к новому классу биологических соединений, называемых феромонами, и установил его природу. Выделяемый самкой моли тутового шелкопряда, бомбикол обладает биологической функцией привлечения самца. С 1960 по 1972 г. Бутенандт был президентом Общества Макса Планка. После ухода в отставку из Мюнхенского университета в 1971 г. ученый был удостоен звания почетного профессора в отставке. В 1931 г. Бутенандт женился на Эрике фон Зигнер. Супруги Бутенандт и их дети (два сына и пять дочерей) жили в Мюнхене. Умер Бутенандт в 1995 г. В число большого количества наград, полученных Бутенандтом, входят Большой крест ордена «За федеральную службу» правительства ФРГ (1959) и французский орден Почетного легиона (1969). В 1973 г. Общество Макса Планка вручило ученому медаль Адольфа фон Харнака. Бутенандт – обладатель почетных степеней университетов Граца, Лидса, Мюнхена, Мадрида и Тюбингена, а также почетный член Нью-Йоркской академии наук, Японского биохимического общества, академий наук Австралии и Франции, Лондонского королевского общества. Лауреаты Нобелевской премии:
Энциклопедия. Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992.
|
Немецкий биохимик и физиолог Адольф Фридрих Иоганн Бутенандт родился в
Бремерхафенена-Лее, в семье бизнесмена Отто Бутенандта и Вильгельмины
(Томпторд) Бутенандт. Окончив среднюю школу в Бремерхафене, он в 1921 г.
поступил в Марбургский университет, где начал изучать химию и биологию.
Бутенандт продолжил свое обучение в
Гёттингенском университете у
