Роберт Брюс Мерріфілд

Фотографія Роберт Брюс Мерріфілд (photo Robert Bruce Merrifield)

Robert Bruce Merrifield

  • День народження: 15.07.1921 року
  • Вік: 84 роки
  • Місце народження: Форт-Уэрте , Техас, США
  • Дата смерті: 14.05.2006 року
  • Громадянство: США

Біографія

Єдиний син у сім’ї Джорджа і Лоурэн Льюкас Меррифилдов. Через два роки після його народження сім’я Меррифилдов переїхала до Каліфорнії та в період депресії 30-х продовжувала переїжджати з місця на місце, оскільки батько Меррифилда (продавець меблів) постійно шукав роботу.

Merrifield відвідував близько 40 шкіл, перш ніж його родина осіла в Монтебелло (Каліфорнія). Тут, навчаючись в середній школі, він зацікавився хімією і сконструював невеликий телескоп.

Закінчивши в 1938 школу, поступив в Джуніор коледж в Пасадені, але в наступному році перейшов в Каліфорнійський університет в Лос-Анджелесі, де почав вивчати хімію. Одночасно він підробляв в лабораторії М. Данна, де в цей час синтезували дегидроксифениладенин – амінокислоту, яка застосовується для лікування хвороби Паркінсона.

Отримавши в Каліфорнійському університеті в 1943 ступінь бакалавра, протягом року працював хіміком у Науково-дослідному фонді Ф. Н. Парку, а потім повернувся в університет, вступив до аспірантури. Пізніше (1948-1949), працюючи в медичній школі Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі асистентом-дослідником у Д. У. Вуллі, який надав сильний вплив не його становлення, Merrifield вивчав дріжджові пурини і пиримидины і розробив систему якісного біоаналізу того, як вони сприяють зростанню бактерій.

В 1949 році йому була присуджена докторський ступінь з хімії, і він був призначений асистентом-біохіміком в Рокфеллерівський інститут медичних досліджень (тепер це Рокфеллерівський університет) в Нью-Йорку. У цьому інституті він залишався до кінця наукової кар’єри науковим співробітником (1953), ад’юнкт-професором (1958) і, нарешті, повним професором (1966).

Тут він розробив автоматизовану систему синтезу пептидів, і в 1985 був нагороджений Нобелівською премією «за розвиток методології твердофазного хімічного синтезу».

У 1953 зайнявся хімією білків. «Білки – це ключові компоненти всіх живих організмів, – пояснював він згодом. – Всі ферменти, які є каталізаторами біологічних реакцій, і багато що регулюють їх гормони і білки. Якщо ми хочемо зрозуміти і навчитися контролювати те, що відбувається в організмі, ми повинні перш за все дізнатися про склад, структуру і функції кожного окремо взятого білка».

У 1959 Merrifield записав: «Необхідний швидкий, кількісний, автоматизований метод синтезу довгих пептидних ланцюгів». Якщо перша амінокислота формується нерозчинним носієм, то небажані побічні продукти і реагенти можуть вимиватися з реакційного судини після кожної стадії, а зростаючий поліпептид залишиться при цьому незачепленим. Коли процес синтезу завершиться, кінцевий поліпептид може бути відділений від носія і очищений звичайними методами. За підтримки Вуллі він присвятив наступні три роки розробці більш досконалого методу синтезу поліпептидів.

Ефективним носієм для першої амінокислоти виявився сополімер стиролу з дивінілбензолу. У 1962 повідомив, що у відносно короткий період часу новий метод, названий твердофазним пептидным синтезом, забезпечив майже кількісний вихід цільових поліпептидів.Застосувавши цей метод, Merrifield і його колеги синтезували нонапептидный гормон брадикінін – сильнодіючий засіб, що викликає розширення судин.

Наступна задача полягала в конструюванні апарату, здатного автоматизувати пептидний синтез. Працюючи в підвалі свого будинку разом з помічником Дж. Стюартом за сприяння техніка з майстерні, Merrifield в 1965 створив першу працюючу модель автоматизованого пристрою для твердофазного пептидного синтезу. Це пристрій являло собою контейнер для амінокислот і реагентів – реакційний посудину з автоматичними впускним і випускним клапанами і програмним механізмом, який регулював послідовність процесу.

За допомогою сконструйованого апарата Merrifield і його колеги синтезували кілька пептидних гормонів, включаючи брадикінін, окситоцин та ангіотензин (октапептид, який регулює артеріальний тиск). Вони також отримали білок інсулін (містить 51 амінокислоту у двох ланцюгах) всього лише за 20 днів, тоді як раніше цей процес займав кілька місяців.

Противники нової технології стверджували, що отримані з її допомогою пептидні послідовності не були чистими. Визнаючи, що проблема чистоти існувала з самого початку його роботи, Merrifield віддав перевагу прагматичному підходу у «використанні кращих з доступних в даний час методів синтезу, виділення і характеристики продуктів реакції». «Удосконалення в методах розділення з’являються постійно, – говорив він. – І те, що сьогодні здається недосяжним, завтра може опинитися на диво простим». Проблему очищення продукту реакції незабаром допомогла вирішити розробка методу високоефективної рідинної хроматографії.

У 1969 Merrifield завершив перший успішний синтез ферменту рибонуклеазы. Метод Меррифилда передбачав здійснення 369 хімічних реакцій і 11 931 окремих стадій, для чого було потрібно кілька тижнів безперервної роботи твердофазного синтезу.

Метод Меррифилда справив справжню революцію в хімічному синтезі і зробив могутній вплив на розвиток різних галузей біохімії, молекулярної біології, біотехнології і т. д. На думку багатьох авторитетних учених відкриття Меррифилда справило великий вплив на сам спосіб мислення фахівців.

У 1968 Merrifield був запрошеним Нобелівським професором в Упсальському університеті в Швеції. З 1969 він працює заступником головного редактора журналу по дослідженню пептидів і протеїнів «International Journal of Peptide and Protein Research».

Живе Merrifield в Кресскілле (штат Нью-Джерсі).

Роботи: Solid-phase peptide synthesis: The synthesis of a tetrapeptide // J. Am. Chem. Soc. 1963. V. 85; Solid-phase synthesis of the cyclododecadepsipeptide valinomicin // J. Am. Chem. Soc. 1969. V. 91 (with B. F. Gisin, D. C. Tosteson).