アラン・R・バターズビー

サー・アラン・ラッシュトン・バターズビー FRS（1925年3月4日-2018年2月10日）は、ビタミンB12への生合成経路の化学中間体と関連する酵素の反応メカニズムを定義する研究で最もよく知られている英国の有機化学者でした。彼の研究グループは、アルカロイド生合成と酵素反応の立体化学を研究するための放射標識前駆体の合成も注目に値しました。彼は1984年の王立メダルと2000年のコプリーメダルを含む多数の賞を受賞しました。彼は1992年の新年の栄誉でナイト爵を受賞しました。バターズビーは2018年2月に92歳で亡くなりました。

初期の人生と教育

アラン・バタースビーは、1925年3月4日にランカシャー州リーで生まれました。ビルダーであるウィリアム・バタースビーの3人の子供の1人であり、妻のヒルダです。 11歳で彼はリー・グラマー・スクールに入学し、そこで彼の化学教師であるエヴァンス氏は彼を育て、励ましました。彼は学校教育を第6の形態に続けたが、16歳までに第二次世界大戦が進行中であり、彼は地元の工場でBICCのために働くことで戦争に参加することを決めた。彼はすぐに、この決定は間違いだったと結論付けたので、大学に入るために必要とされる高等学校の証明書のために自分の暇を使って独立して勉強しました。 1943年10月、アラン・バターズビーはマンチェスター大学の化学科に入学し、学部課程を支援する奨学金を獲得しました。彼は1946年に一流の名誉で卒業し、その年はマーサー化学研究奨学金（ジョン・マーサーに敬意を表して名付けられた）とDSIR助成金を取得しました。これらの賞により、彼は1947年にハルTオープンショウ博士の監督の下で修士号（マンチェスター）を修了することができました。 Openshawがセントアンドリュース大学のリーダーに任命されたとき、彼らは両方ともそこに移り、アランバタズビーは博士号を修了し、1949年に授与されました。彼はすぐにセントアンドリュースのアシスタント講師に任命されました。この最初の任命は1949年から1953年まで延長されましたが、米国で博士号取得後の研究のために得た連邦基金のフェローシップにより2年中断されました。 1年目はニューヨークのロックフェラー医学研究所でライマンC.クレイグと過ごし、ペプチド抗生物質チロシジンとグラミシジンSの研究を行いました。2年目はハーバートとの共同研究でイリノイ大学の生化学部門に移りました。ピルビン酸酸化因子のカーター。

後のキャリア

1954年、アラン・バタースビーはブリストル大学の講師に任命され、1962年まで滞在しました。これは、博士課程および博士課程後期の学生からなる彼自身の研究グループが設立された時代でした。 1962年に彼はリバプール大学の化学の教授に任命され、1969年にケンブリッジ大学の教授職に移り、セントキャサリン大学のフェローになりました。当時、これは彼のために特別に作成された大学の2番目の有機化学の議長でした。その後、トッドLordが最初のイベントを開催した。 1988年、バタズビー教授は学部の名誉ある1702年化学長官に選出され、1992年に引退するまでその地位を保持しました。

研究

アランirの作品の完全な出力は、350以上の、主に査読付きの記事で公開されています。特にケンブリッジでの彼の研究は、実施された野心的なプロジェクトの期間が長いことを考えると、非常に協力的なアプローチを取りました。通常1〜3年間参加した彼の大学院生およびポスドク学生のほかに、Battersbyグループには、学部のアカデミックスタッフの他のメンバー、特にJim Staunton、Ted McDonald、およびFinian Leeperが含まれていました。このグループは、SERC、EPSRC、Leverhulme Trust、Hoffman-La Roche、Wolfson Foundation、Zenecaなどからの外部補助金によって資金提供されました。

アルカロイド

アルカロイドは、主に塩基性窒素原子を含む天然に存在する化合物のグループです。彼らは幅広い薬理学的活動を行っており、研究者に大きな関心を寄せています。 1950年代以前は、化学的同一性を決定するために、しばしば化学分解と可能な構造の部分的または完全な合成を伴う実験が必要でした。これは、たとえば、アメーバ感染症の治療に使用されるエメチンの事例であり、アラン・バタースビーの博士論文の主題です。彼が後でコメントしたように

「この作業で約100 gのエメチンが消費されました。最新のツールでは、回収可能な材料約10 mgを使用して最大で3日間でエメチンの構造を決定できます（10,000倍少ない材料を使用すると365倍速くなります）。

これらのツールは、現在よく知られている質量分析法、多原子核磁気共鳴分光法、X線結晶構造解析法です。アルカロイドに適用すると、構造サブタイプの関係を明確にできます。これは、これらの物質が発見された細菌、真菌、植物および動物でこれらの物質が生成される生合成経路の理解に注意を向けることができることを意味しました。 1937年、SonderhoffとThomasは、重水素標識アセテートを使用して脂肪とステロイドの生合成を調査する方法を示しました。 1950年までに、13Cおよび14C標識酢酸はコレステロールに取り込まれていました。 Alan Battersbyは、これらの技術を使用してアルカロイドの生合成を研究できること、および単純な1炭素前駆体が市販されているため、そうすることがタイムリーであることを認識しました。トリチウムまたは特に14Cを組み込んだ放射標識出発物質を使用して経路上の中間体を追跡することにより、特定の生物で一緒に見つかった複数のアルカロイドが形成されるシーケンスを決定しました。たとえば、モルヒネの生合成は、レチクリン、サルタリジン、テバイン、コデノンおよびコデインを介してL-チロシンから進行することが示されました。 Battersbyグループは、痛風の治療に使用されるコルヒチン（秋のクロッカスColchicum autumnaleから ）など、他の多くのアルカロイドに取り組んでいます。これは、（S）-オータムナリンを介してアミノ酸フェニルアラニンとチロシンから誘導されることが示されました。同様に、インドールアルカロイドであるアジマリシン、コリナンタール、カタランチンおよびビンドリンの生合成は、前駆体トリプタミンおよびロガニンを含むことが示されました。アラン・バターズビーの驚いたことに、抗マラリア薬であるキニーネは、コリドールに由来することが示されましたが、インドールの下部構造は共有していません。

「生命の顔料」の生合成

Alan Battersbyは、とりわけ、密接に関連するテトラピロール構造フレームワーク上に構築される「生命の色素」の生合成に関する研究で知られています。彼の研究グループは、特に、アミノレブリン酸からポルフォビリノーゲンおよびヒドロキシメチルビランを経てウロポルフィリノーゲンIIIまでの段階で、2つの酵素、デアミナーゼおよびコシンテターゼが果たす重要な役割を解明しました。後者は、ヘム、クロロフィル、ビタミンB12、およびシロヘムの生合成における最初の大環状中間体です。この作業には、有機合成または酵素合成によって作成された潜在的な前駆体に配置された重水素、トリチウム、13C、および14Cを使用した、標識中間体の慎重な研究が含まれていました。最も成功した戦略は、安定同位体13Cを潜在的な基質に組み込むことでした。なぜなら、高電界13C NMRを使用すると、生化学反応の結果（ウロポルフィリノーゲンIIIの生成など）を簡単に追跡できるからです。 Battersbyグループによる13 C標識ポルフォビリノーゲンの二重使用は、ウロポルフィリノーゲンIIIの生合成の詳細を理解したいと考えている人々を困惑させていた再配置ステップを特に明らかにしていました。これらの結果に基づいて、Alan Battersbyは、スピロピロレニン中間体がコシンテターゼの活性部位で生成され、このメカニズムを証明するために、彼のグループが酵素を阻害するスピロラクタム類似体を設計および合成したことを示唆しました。

ビタミンB12へのその後のステップ、特にその構造の追加のメチル基の取り込みは、メチル標識S-アデノシルメチオニンを使用して調査されました。ビタミンの生合成に関与する遺伝子の8つが過剰発現されたPseudomonas denitrificansの遺伝子操作された株が使用されるまで、メチル化およびその他のステップの完全なシーケンスが決定され、したがってすべての中間体が完全に確立された経路で。 Alan BattersbyがAccounts of Chemical Researchのレビュー記事に書いたように

「アリゴニ、バターズビー、フランシスブランシュ、ウラジミールビホフスキー、ジョエルクルーゼ、ゲルハルトミュラー、A。イアンスコット、K。ベルンハウアー、デビッドシェミンのグループが関与した多大な努力に感謝することができます。 」

ヘムの天然物と模倣物

ヘム関連の天然物の生合成に関するバタースビーグループの研究には、かなりの有機合成が含まれていました。例えば、彼らは完全に合成されたヘムa、ヘムd1、およびシロヒドロクロリンを生産しました。純粋な合成を必要とするもう1つの課題は、ポルフィリン関連リガンドを含む酵素の機能を調査すること、または（ヘモグロビンの場合）酸素輸送にヘムを使用することで、活性を取り囲むタンパク質に頼ることなくこれらの特性を模倣することでしたサイト。 Alan Battersbyは、ミオグロビンとシトクロムP450の模倣物を調査することを選択し、単一の金属含有配位錯体が合成された人工ターゲットと、それが置換された自然システムと比較した挙動を設計しました。小分子標的は、金属錯体の電子特性を妨害する可能性が低い位置に置換基を持つポルフィリンでした。彼が1992年に引退するまでに、この化学の分野は非常に活発になりました。

酵素反応の立体化学

上記の研究は、酵素触媒の立体化学とメカニズムを理解しようとする幅広い分野のサブセットです。 Battersbyグループは、トリチウム標識基質の使用に関する専門知識を使用して、ヒスチジン脱炭酸酵素やチロシン脱炭酸酵素などの多くの酵素システムを調べました。

私生活

アラン・バターズビーは1949年にマーガレット・ルース・ネ・ハートと結婚しました。彼女は1997年に癌で亡くなった専門職の植物学者でした。退職後、彼はハイキングやフライフィッシングを楽しんでいたが、彼は多くの同僚や元学生とも連絡を取り合っていた。

栄誉と賞

アラン・Battersbyは1977年に、彼の母校セントアンドリュース大学から名誉博士号を受け、ロックフェラー大学、1986年にシェフィールド大学、1987年にヘリオット・ワット大学、1994年にブリストル大学と1988年に1994年にリバプール大学は、彼がいました1990年にアメリカ芸術科学アカデミーの外国名誉会員、インド科学アカデミーの外国人フェローに選出されました。1989年には、「基本的な研究」で、ETHチューリッヒのDuilio Arigoniとともに化学のウルフ賞を受賞しました。酵素反応のメカニズムおよび天然産物、特に生命の色素の生合成の解明への貢献。

王立協会のコプリーメダルの賞が授与されました：