アラン・R・バタースビー

サー・アラン・ラシュトン・バタースビー（1925年3月4日 - 2018年2月10日）は、イギリスの有機化学者で、ビタミンB12_の生合成経路における化学中間体と、それに関与する酵素の反応機構を解明した研究で最もよく知られています。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性標識前駆体の合成でも有名でした。彼は1984年のロイヤル・メダル、2000年のコプリ・メダルなど、数々の賞を受賞しました。 1992年の新年叙勲でナイトの称号を授与されました。バタースビーは2018年2月に92歳で亡くなりました。^{[ 1 ]}

アラン・バタースビーは、1925年3月4日、ランカシャー州リーで、配管工のウィリアム・バタースビーと妻ヒルダ（旧姓ラシュトン）の3人の子供のうちの1人として生まれた。^{[ 2 ]} 11歳でリー・グラマー・スクールに入学し、化学教師のエヴァンス先生に指導を受け、励まされた。16歳で第二次世界大戦が始まっていたため、地元のBICC工場で働き、戦争に貢献することを決意しなければ、6年生まで学校に通い続けることはできなかった。すぐにこの決断が間違いだったと悟り、余暇を利用してサルフォード・テクニカル・カレッジで大学入学に必要な高等学校卒業資格の勉強を独学で行った。 ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} 1943年10月、バタースビーは学部課程を支援する奨学金を得て、マンチェスター大学の化学科 に入学した。彼は1946年に首席で卒業し、同年、マーサー化学研究奨学金（ジョン・マーサーにちなんで名付けられた）とDSIR助成金を受け取った。これらの賞により、彼はハル・T・オープショー博士の指導の下、1947年にマンチェスター大学で理学修士号を取得した。オープショーがセント・アンドリュース大学の准教授に任命されると、二人はそこに移り、バタースビーは博士号を取得し、1949年に授与された。^{[ 5 ]}彼はすぐにセント・アンドリュース大学の助教に任命された。^{[ 3 ]}この最初の任命は1949年から1953年まで続いたが、米国での博士研究員研究のためにコモンウェルス基金フェローシップを取得したため、2年間中断された。最初の1年間は、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・クレイグと共にペプチド抗生物質チロシジン とグラミシジンSの研究に従事した。 2年目にはイリノイ大学の生化学科に移り、ハーバート・カーターと共にピルビン酸酸化因子の研究を行った。^{[ 6 ] [ 7 ] [ a ]}

1954年、バタースビーはブリストル大学の講師に任命され、1962年までそこに留まった。この時期に、彼自身の博士課程および博士研究員からなる研究グループが設立された。1962年、彼はリバプール大学の化学教授に任命され、1969年にケンブリッジ大学の教授職に移り、セント・キャサリンズ・カレッジのフェローとなった。当時、これは大学で2番目の有機化学講座であり、彼のために特別に創設されたもので、最初の講座はトッド卿が担当していた。1988年、バタースビー教授は所属学科の名誉ある1702年化学講座に選出され、1992年に退職するまでその職を務め、その卓越した功績を反映して、所属カレッジと学科から名誉教授の称号を授与された。^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

バタースビーの研究成果は、主に査読付きの論文として 350 件以上発表されている。^{[ 9 ]}特にケンブリッジでの彼の研究は、野心的なプロジェクトに長期間を要するため、非常に協力的なアプローチが取られた。通常 1 ～ 3 年間参加した大学院生や博士研究員の他に、バタースビー研究グループには、ジム・スタントン、テッド・マクドナルド、フィニアン・リーパーなど、同部門の他の教員も参加していた。^{[ 10 ]}このグループは、 SERC、EPSRC、レバーヒューム・トラスト、 ホフマン・ラ・ロシュ、ウルフソン財団、ゼネカ などからの外部助成金によって資金提供を受けていた。^{[ 10 ]}

「生命の色素」の生合成

バタースビーは、とりわけ、密接に関連するテトラピロール構造骨格に基づいて構築される「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ホビリノーゲン、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に至る段階で、デアミナーゼとコシンテターゼという2つの酵素が果たす重要な役割を解明しました。ウロポルフィリノーゲンIIIは、ヘム、クロロフィル、ビタミンB12 _（コバラミン）、シロヘム、補因子F430の生合成における最初の環状中間体です。この研究には、有機合成または酵素補助合成によって作られた潜在的な前駆体に重水素、三重水素、^13C、14C^を配置して標識した中間体を注意深く研究すること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あった。生化学反応の結果（例えば、ウロポルフィリノーゲンIIIの生成）は、高磁場^13C NMRを使用して容易に追跡できたからである。バタースビーグループによる二重13C標識ポルホビリノーゲンの使用は、^ウロポルフィリノーゲンIIIの生合成の詳細を理解しようとしていた人々を悩ませていた転位段階を特に明らかにした。^{[ 18 ] [ 19 ]}これらの結果に基づいて、バタースビーは、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ることを示唆し、このメカニズムを証明するために、彼のグループは実際に酵素を阻害することが示されたスピロラクタム類似体を設計および合成した。^{[ 20 ]}

ビタミンB12への後期のステップ_、特にその構造の追加のメチル基の組み込みは、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。コバラミンの生合成に関与する8つの遺伝子が過剰発現された遺伝子操作されたPseudomonas denitrificans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、経路のすべての中間体が完全に確立されることはありませんでした。^{[ 7 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} BattersbyがAccounts of Chemical Researchの レビュー記事で書いたように^{[ 24 ]}

「アリゴニ、バタースビー、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・スコットらのグループが注いだ膨大な努力を高く評価することができる。K・ベルンハウアーとデイヴィッド・シェミンも初期の貢献を果たした。」

ヘム天然物および模倣品

バタースビー研究グループによるヘム関連天然物の生合成に関する研究には、かなりの有機合成が関わっていた。例えば、彼らは完全合成ヘム a ^{[ 25 ]} 、ヘム d1 ^{[ 26 ]}、シロヒドロクロリン^{[ 27 ]}を製造した。純粋合成を必要とするもう一つの課題は、ポルフィリン関連リガンドを含む酵素、あるいは（ヘモグロビンの場合）酸素輸送にヘムを使用する酵素の機能を、自然界で活性部位を取り囲むタンパク質に頼らずにこれらの特性を模倣することによって調査することであった。バタースビーはミオグロビンとシトクロム P450の模倣体を調査することを選び、単一の金属含有配位錯体を合成し、それが置き換える天然システムと比較する人工ターゲットを設計した。低分子ターゲットは、金属錯体の電子特性に干渉する可能性が低い位置に置換基を持つポルフィリンであった。彼が1992年に引退する頃には、この化学分野は非常に活発になっていた。^{[ 28 ] [ 29 ]}

バタースビーは1949年にマーガレット・ルース（旧姓ハート）と結婚した。彼女は植物学者で、1997年に癌で亡くなった。彼らにはマーティンとスティーブンという2人の息子と4人の孫がおり、マーガレットの死後、アランには3人のひ孫ができた。引退後はハイキングやフライフィッシングを楽しんだが、多くの同僚や元教え子たちとも連絡を取り続けた。^{[ 3 ] [ 4 ] [ 30 ]}

バタースビーは、 1977年に母校のセント・アンドリュース大学[ ^{31 ] 、} 1986年にロックフェラー大学とシェフィールド大学^{[ 32 ]} 、1987年にヘリオット・ワット大学^{[ 33 ]}、1994年にブリストル大学^{[ 34} ] 、1994年にリバプール大学^{[ 35 ]から名誉博士号を授与された。} 1988年にはアメリカ芸術科学アカデミーの外国人名誉会員^{[ 36 ]}に、1990年にはインド国立科学アカデミーの外国人フェローに選出された。 1989年には、チューリッヒ工科大学のドゥイリオ・アリゴーニとともに、 「酵素反応のメカニズムと天然物、特に生命の色素の生合成の解明への根本的な貢献」によりウルフ賞化学部門を受賞した。^{[ 37 ]}

王立協会の コプリー・メダルが授与されました。

植物アルカロイドの主要なファミリーすべての詳細な生合成経路を解明した先駆的な業績を称えて。複雑な分子の生合成研究の未来の模範となる彼のアプローチは、単離作業、構造決定、合成、同位体標識、分光法、特に高度なNMR、遺伝学、分子生物学を組み合わせたものである。この目覚ましい研究により、ビタミンB12への全経路が明らかになった。^{[ 43 ]}

注記

参考文献

• Dewick , Paul M (2002).薬用天然物：生合成アプローチ。第2版。Wiley。ISBN 0-471-49640-5。
• ヘッセ、マンフレッド（2002）。アルカロイド。自然の呪いか恵みか。Wiley-VCH。ISBN 978-3-906390-24-6。
• KM Kadish、KM Smith、R Guilard 編 (2000)。ポルフィリンハンドブック。第 1 巻から第 25 巻。Academic Press。
• ミルグロム、ライオネル・R. (1997). 『生命の色：ポルフィリンおよび関連化合物の化学入門』オックスフォード、ニューヨーク：オックスフォード大学出版局。ISBN 0-19-855380-3。
• TO Baldwin、FM Raushel、AI Scott 編 (2013 年 7 月)。酵素バイオテクノロジーの化学的側面：基礎。Springer。ISBN 978-1-4757-9639-1。
• マクドナルド、エドワード、リーパー、フィニアン・ジェームズ（2025）。「サー・アラン・ラシュトン・バタースビー」。王立協会フェロー伝記。79 ：33–57。doi ： 10.1098 / rsbm.2024.0044。

• アラン・バタースビー教授とビタミンB12に関するセント・キャサリンズ・カレッジのビデオ
• ロンドンのナショナル・ポートレート・ギャラリーに所蔵されている、サー・アラン・バタースビーの肖像画
• コプリー・メダルのウェブサイト