Вінсент Дю Виньон

Фотографія Вінсент Дю Виньон (photo Vinsent du Vigneaud)

Vinsent du Vigneaud

  • День народження: 18.05.1901 року
  • Вік: 77 років
  • Місце народження: Чикаго, США
  • Дата смерті: 11.12.1978 року
  • Громадянство: США

Біографія

Американський біохімік Вінсент дю Віньо народився в Чикаго (штат Іллінойс) в сім’ї Альфреда дю Віньо, винахідника і конструктора машин, і Мері Терези (в дівоцтві о’лір) дю Віньо.

Початкову освіту він здобув у чиказьких державних школах. Виявивши досить рано інтерес до наук, хлопчик проводив у домашній лабораторії експерименти з хімії й фізіології. У 1918 р. він поступив в університет штату Іллінойс, де спеціалізувався з органічної хімії, і в 1923 р. отримав ступінь бакалавра, а в наступному році – ступінь магістра з хімії за свою наукову роботу, присвячену синтезу ліки, що володіє місцевою анестезуючою і вазопресорних (викликає підвищення кров’яного тиску) дією. Ці його ранні дослідження привели до того, що він пізніше називав «непроходящим інтересом до взаємозв’язку між хімічною структурою органічних сполук та їх біологічною активністю».

Інтерес дю Ст. до інсуліну зародився після лекції В. К. Розі, прочитаної на хімічному факультеті Іллінойського університету незабаром після відкриття інсуліну Фредеріком Р. Бантингом і Джоном Дж.Р. Маклеодом. Пізніше дю Ст. згадував, як він був «вражений тим фактом, що хімічна структура цього з’єднання може володіти такими дивовижними властивостями, описаними Троянді. Я і не думав, що інсулін зможе зрештою виявитися сірчистим з’єднанням».

У 1924 р. дю Ст. в основному працював у джексоновских лабораторіях фірми «Дюпон де Немур» в Уілмінгтоні (штат Делавер), потім став асистентом-біохіміком у Вищій медичній школі при Пенсільванському університеті і в лабораторії клінічної хімії при Філадельфійському головному госпіталі, де працював. В 1925 р. він перейшов на факультет економіки життєзабезпечення (насправді факультет ендокринології та метаболізму) при новоствореної медичній школі Рочестерського університету.

У Рочестерском університеті дю Ст. досліджував хімічний склад інсуліну. Через два роки він писав, що інсулін, мабуть, є похідним амінокислоти цистину, що сірка, виявлена в інсуліні, знаходиться у формі дисульфидного містка і що інсулін, по всій ймовірності, є пептидом (дві або більше амінокислоти, пов’язані разом). Оскільки у природі відомо 20 амінокислот, хімічна структура довгих пептидів і білків найчастіше дуже складна.

У 1927 р. дю Ст. отримав у Рочестерском університеті докторський ступінь з хімії. За рахунок стипендії від Національного дослідницького ради він перейшов до медичної школи Джонса Хопкінса при факультеті фармакології, де зумів виділити амінокислоту цистину з кристалів інсуліну. Він також відкрив, що інсулін містить тільки амінокислоти і аміак, хоча аміак, як було доведено пізніше, є побічним продуктом.

У 1928 р. дю Ст. відправився в Німеччину, у Дрезден, в лабораторію Макса Бергмана, колишнього колись студентом у Еміля Фішера та був вже визнаним авторитетом в області хімії амінокислот і пептидів. Хоча Бергман запропонував йому стати його асистентом, дю Ст. відхилив цю пропозицію, продовживши свою роботу з біологами Джорджем Баргером з Единбурзького університету (Шотландія) і Чарлзом Харрінгтон з Університетського коледжу при Лондонському університеті (Англія).

Після повернення дю Ст. прийняли в Іллінойський університет на факультет фізіологічної хімії. В 1932 р. він став професором біохімії і очолив біохімічний факультет в Медичній школі Університету Джорджа Вашингтона р. в Вашингтоні (округ Колумбія), де розробив навчальну програму з біохімії для студентів-медиків. Крім того, він проводив дослідження про можливості взаємини між гипоглицемическим ефектом інсуліну (пониження цукру в крові) і наявністю дисульфідних зв’язків цистину. Щоб це перевірити, він синтезував пептиди, що містять цистин, і досліджував їх у фізіологічних дослідах (пробах) на інсулінову активність.

У 1936 р. він і його колеги синтезували глутатіон – трипептид, що містить амінокислоти – цистеїн, гліцин і глутамінову кислоту. Глутатіон, виявлений у всіх тканинах тварин, діє як відновлюючий агент (донор електронів). У 1937 р. дю Ст. опублікував остаточні докази, що вся сірка інсуліну міститься амінокислоти цистину і що відновлення дисульфідних зв’язків інсуліну глутатионом або цистеїном роблять його фізіологічно неактивним.

В наступному році дю Ст. став професором біохімії і деканом біохімічного факультету Медичного коледжу Корнеллського університету в Нью-Йорку. Там він продовжив свої спроби виділити, очистити і синтезувати гормони окситоцин (що стимулює скорочення матки під час пологів і викликає надходження молока з жіночих молочних залоз) і вазопресину (який стимулює звуження периферичних судин крові і сприяє реадсорбции води в нирках, тобто зменшення об’єму сечі). Під час вивчення біологічного трансметилирования (перенесення метальных груп від однієї молекули на іншу) він і його колеги визначили, що метальними групи є важливими факторами дієти. Вони також виділили з тканини печінки і молока біотин – кофермент, що бере участь у клітинному диханні, і довели, що він ідентичний і за структурою, і за властивостями речовини, відомому тоді як вітамін Н, або кофермент R.

У роки другої світової війни дю Ст. працював над синтезом пеніциліну – грибкового антибіотика, відкритого в 1928 р. Александером Флемінгом. Однак тільки після війни, в 1946 р., йому і його колегам вдалося повністю розробити синтез пеніциліну.

Дю Ст. і його колеги продовжили роботи з виділення окситоцину з комерційно доступних екстрактів гіпофіза і тканин гіпофіза бика і свині. Вони виявили, що незалежно від джерела окситоцин завжди містить вісім одних і тих самих амінокислот і викликає однаковий біологічний ефект. Вміст сірки в окситоцині повністю збігалося з її кількістю в такий амінокислоти, як цистин. У 1953 р. дю Ст. визначив, що окситоцин – це циклічний поліпептид, структура якого складається з пентапептідного (п’ять амінокислот) кільця і трипептидной бічного ланцюга. Система пентапептідного кільця, двадцатичленная структура якого замкнута дисульфидным містком, що не була раніше виявлена серед хімічних структур відомих природних сполук. Дю Ст. і його колеги першими отримали кристалічний окситоцин, який випробували наженщинах для стимуляції пологів, і довели, що він є ефективним для клінічного застосування. Це був перший випадок синтезу поліпептидного гормону в умовах in vitro.

У 1955 р. дю Ст. була вручена Нобелівська премія з хімії «за роботу з біологічно активними сполуками, і насамперед за вперше здійснений синтез поліпептидного гормону». У Нобелівській лекції він розповів про історію дослідження цих сірковмісних пептидів: «Починаючи серію експериментальних робіт в лабораторії, точно не знаєш, до чого врешті-решт прийдеш. При цьому треба бути впевненим, що у тебе сформульована мета і ти відчуваєш деяке почуття, що знаходиться як би поза конкретної мети, до якої прагнеш».

Всі ці роки дю Ст. підтримував тісну співпрацю як з клініцистами, так і з фахівцями, які займаються, як і він сам, фундаментальними проблемами. З 1967 по 1975 р. він був професором хімії Корнельського університету в Ітаці. Він став членом ради Рокфеллерівського інституту медичних досліджень, Національного інституту артриту та метаболічних хвороб і ради Дослідного інституту здоров’я в Нью-Йорку. Він також був президентом Гарвеевского товариства та Американського товариства біологічної хімії та головою ради Федерації американських товариств експериментальної біології.

У 1924 р. Дю Ст. одружився на Зелле Зон-Форд, з якою вони виховали сина і доньку. Високий чоловік з тонкою щіточкою вусів, він любив грати в бридж і кататися верхи. Він помер 11 грудня 1978 р. в р. Скарсдейле (штат Нью-Йорк).

Серед інших нагород дю Ст. є медаль Ніколса Американського хімічного товариства (1945), премія Бордена по медичних наук, премії Осборна і Менделя Американського інституту харчування (1953), медаль Чарлза Фредеріка Чендлера Колумбійського університету (1956) і медаль Уілларда Гіббса Американського хімічного товариства (1956). Він був членом американської Національної академії наук, Американської академії наук і мистецтв, Нью-Йоркської академії наук, Американського філософського товариства.