Бутенандт (Butenandt), Адольф Фрідріх Йоганн
24 березня 1903 року - 1995
Нобелівська премія з хімії , 1939 р
(спільно з Леопольдом Ружичка )
Німецький біохімік і фізіолог Адольф Фрідріх Йоганн Бутенандт народився в Бремерхафені-Леї, в родині бізнесмена Отто Бутенандт і Вільгельміни (Томпторд) Бутенандт. Закінчивши середню школу в Бремерхафені, він в 1921 році вступив в Марбурзький університет, де почав вивчати хімію і біологію. Бутенандт продовжив своє навчання в Геттінгенському університеті у Адольфа Віндаус .
Одна з лекцій з біохімії холестерину, прочитана Віндаус в 1924 р, стосувалася різних шляхів використань основної молекули холестерину в численних біологічних цілях різними особинами тварин. Спостереження Віндаус зробили вирішальний вплив на Бутенандт, який пізніше згадував: «І форма, і зміст лекції ... відповідали моїм власним, доти марно згаданої шляху наукового пошуку - на кордоні хімії та біології». Написавши дисертацію по хімії ротснона, з'єднання, що застосовується в інсектицидах, Бутенандт в 1927 р отримав в Геттінгенському університеті докторську ступінь з хімії і став асистентом в університетському Інституті хімії. Приблизно в цей же час керівник науково-дослідного відділу хіміко-фармацевтичної фірми «Шерінг корпорейшн» Вальтер Шоллер звернувся до Віндаус з проханням допомогти в проведенні досліджень хімічної структури жіночих статевих гормонів. Віндаус порекомендував йому для проведення цієї роботи Бутенандт. «Шерінг корпорейшн» надала в розпорядження Бутенандт концентровані екстракти біологічно активного гормонального речовини, отриманого із сечі вагітних жінок. З цієї речовини Бутенандт виділив в 1929 р жіночий статевий гормон в чистій кристалічній формі. Оскільки він був синтезований і виділений клітинами, які заповнюють фолікули яєчника, Бутенандт назвав цю речовину фолликулина. Пізніше перейменований в естрон, цей гормон є естроген, який визначає особливості статури жінок, стимулює розвиток жіночих статевих органів. Приблизно в той же самий час незалежно від Бутенандт американський біохімік Едуард А. Дойзі синтезував естрон в кристалічному вигляді. У 1931 р Бутенандт і його колеги підтвердили відкриття другого жіночого статевого гормону - естрогену, - зроблене в Лондоні Г. Ф. Мерріаном. Він був названий естріолом.
Після цього Бутенандт зайнявся проблемою виділення та хімічної ідентифікації особливого чоловічого статевого гормону, синтезованого і виділеного при дослідах з клітинами Лейдіга. У 1931 р Бутенандт і його колеги виділили цей гормон в чистому кристалічному вигляді і назвали його андростерона. Пізніше було доведено, що біохімічно він пов'язаний з основним чоловічим статевим гормоном - тестостероном.
У 1931 р Бутенандт зайняв посаду приват-доцента (позаштатного викладача) на кафедрі біологічної хімії, виконуючи одночасно обов'язки керівника лабораторії неорганічної та органічної хімії в Геттінгенському університеті. Два роки по тому він був призначений професором хімії і директором Інституту органічної хімії при Данцигской технологічному інституті, де пропрацював три роки.
Виділивши і очистивши естрогени і андростерон, Бутенандт взявся за аналіз точної хімічної структури естрогенних гормонів естрону і естріолу. Ще раніше кристалографічна аналіз за допомогою рентгенівського випромінювання дав підставу припускати наявність структурної зв'язку між естрону, естріолом і стеринами, які представляють собою складні органічні спирти, що містять чотири плоских кільця (прикладом може служити холестерин). У 1932 р Бутенандт і його колеги довели за допомогою спектрографічні і хімічного аналізів, що біологічна активність естрону і естріолу залежить від подвійних вуглецевих зв'язків в циклічній структурі молекули стерину. Аналізуючи хімічну структуру естрону і естріолу, вони прийшли до висновку, що ядром кожного гормону є кільце фенантрену, що містить 2 метальних групи. Це відкриття представляло особливого значення, оскільки таким чином було доведено, що жіночі статеві гормони і стерини (особливо холестерин і жовчні кислоти) хімічно тісно пов'язані. Пізніше було з'ясовано, що холестерин є біохімічне вихідна речовина чоловічого і жіночого статевих гормонів.
У 1934 р Бутенандт і його колеги отримали в кристалічному вигляді прогестерон - гормон, який готує вміст матки до імплантації заплідненого яйця. Вони довели, що прогестерон і його похідне прегнандіол, отриманий із сечі вагітних жінок, тісно пов'язані. П'ять років по тому Бутенандт синтезував прогестерон з його вихідної речовини холестерину. Бутенандт і його колеги допомогли зрозуміти і структуру андростерона, виявивши, що в ньому міститься на 1 атом вуглецю більше, ніж в естрогенів, і на 8 атомів водню більше, ніж в естрон. Вони також знайшли, що, подібно до естрогенів, андростерон представляє собою стерин, що складається з 4 кілець, але з додатковою метальних групою і 5 додатковими атомами водню, які проектуються з ядра стерину. Основний чоловічий статевий гормон - тестостерон - був виділений зі зразків дослідної тканини іншими дослідниками. У 1935 р Бутенандт і Леопольд Ружичка незалежно один від одного синтезували тестостерон з його біохімічного попередника. Бутенандт відкрив також біохімічний шлях взаємоперетворення чоловічих і жіночих статевих гормонів, який в хімічному плані пояснюється їх стеріновим ядром. Ці два дослідники виявили, що чоловіча статева гормональна активність визначається подвійним зв'язком між 4-м і 5-м атомами вуглецю в складається з 4 кілець стеріновий ядрі. Якщо ця подвійна зв'язок спостерігається між 1-м і 2-м атомами вуглецю, то виникає жіноче естрогенну вплив молекули. Відкриття цих специфічно хімічних сторін біологічної активності було одним з найбільш важливих аспектів проведених Бутенандтом досліджень статевих гормонів ссавців.
У 1936 р Макс Планк , Президент Товариства кайзера Вільгельма - організації, яка контролювала всі наукові вишукування, які виконують в Німеччині, - запропонував Бутенандту стати директором Інституту біохімії кайзера Вільгельма (нині Макса Планка) в Берліні.
У 1939 р Бутенандту була присуджена Нобелівська премія з хімії «за роботи по статевих гормонів». Він розділив цю нагороду з Леопольдом Ружичка . У цей час почалася друга світова війна, і Бутенандт отримав премію в Стокгольмі тільки в 1949 р Під час війни вчений продовжував працювати в Інституті біохімії в Берліні, де разом із зоологом Альфредом Куном вивчав проблему генетичного регулювання біосинтезу очного пігменту у комах. Їм вдалося довести, що специфічні гени «несуть відповідальність» за синтез специфічних ферментів, що є каталізаторами при утворенні очних пігментів з амінокислоти триптофану. Очні пігменти, названі оммохроми, склали новий клас біологічних сполук. Пізніше було доведено наявність природних пігментів у багатьох тварин. Проведене Бутенандтом вивчення гіпотези «один ген - один ензим» співпало за часом з дослідженнями, здійсненими американськими вченими Джорджем У. Бідлом і Едуардом Л. Тейтемом.
Після війни Інститут біохімії кайзера Вільгельма переїхав в Тюбінген, і Бутенандт був призначений там професором фізіологічної хімії. У 1953 році разом зі своїм колегою Петером Карлсоном він вперше виділив в кристалічному вигляді гормон комахи. Назване екдізони, ця речовина стимулює утворення хрізаліди гусениці. Карлсон пізніше довів, що екдизон є похідним холестерину і знаходиться в хімічну спорідненість з статевими гормонами ссавців.
З переїздом Інституту біохімії кайзера Вільгельма в Мюнхен в 1956 р Бутенандт був призначений професором фізіологічної хімії Мюнхенського університету. Тут він отримав бомбікол, речовина, що належить до нового класу біологічних сполук, які називаються феромонами, і встановив його природу. Виділяється самкою молі шовковичного шовкопряда, бомбікол володіє біологічною функцією залучення самця.
З 1960 по 1972 р Бутенандт був президентом Товариства Макса Планка. Після відходу у відставку з Мюнхенського університету в 1971 р вчений був удостоєний звання почесного професора у відставці.
У 1931 р Бутенандт одружився на Еріці фон Зігнер. Подружжя Бутенандт і їхні діти (два сини і п'ять дочок) жили в Мюнхені. Помер Бутенандт в 1995 р
У число великої кількості нагород, отриманих Бутенандтом, входять Великий хрест ордена «За федеральну службу» уряду ФРН (1959) і французький орден Почесного легіону (1969). У 1973 р Товариство Макса Планка вручило вченому медаль Адольфа фон Харнака. Бутенандт - володар почесних ступенів університетів Граца, Лідса, Мюнхена, Мадрида і Тюбінгена, а також почесний член Нью-Йоркської академії наук, Японського біохімічного товариства, академій наук Австралії і Франції, Лондонського королівського товариства .
джерело:
Лауреати Нобелівської премії: Енциклопедія. Пер. з англ М .: Прогрес, 1992.
Електронна версія: NT.org - електронна бібліотека . Нобелівські лауреати .
Хронологія подій і відкриттів в хімії:
До XIX століття • 1801-1850 • 1851-1900 • 1901-1950 • 1951-2000
