Нобелови лауреати – 1955 година - Химия - Винсен дю Виньо (18 май 1901 г. – 11 декември 1978 г.)

За работата му с биологично активни съединения и преди всичко за първия осъществен синтез на полипептиден хормон.

Американският биохимик Винсен дю Виньо е роден в Чикаго (щат Илинойс) в семейството на Алфред дю Виньо, изобретател и конструктор на машини, и Мери Тереза (О'Лири) дю Виньо.

Начално образование получава в чикагските държавни училища. Като проявява доста рано интерес към науките, където специализира органична химия, и през 1923 г. получава степента бакалавър, а през следващата година – степента магистър по химия за научната си работа, посветена на синтеза на лекарство, което има местно анестезиращо и вазопресорно (предизвикващо повишаване на кръвното налягане) действие. Тези негови ранни изследвания довеждат до това, което по-късно нарича „непреходен интерес към взаимната връзка между химичната структура на органичните съединения и тяхната биологична активност“.

Интересът на Виньо към инсулина се заражда след лекция на В. К. Розе, прочетена в химическия факултет на Илинойския университет скоро след откриването на инсулина от Фредерик Г. Бантинг и Джон Дж. Р. Маклауд. По-късно Дю Виньо си спомня: „…бях поразен от факта, че химическата структура на това съединение може да притежава такива удивителни свойства, каквито описва Розе. Не си мислех даже, че инсулинът може да се окаже в крайна сметка сярно съединение“.

През 1924 г. Дю Виньо работи основно в джексъновите лаборатории на фирмата „Дюпон и Немур“ в Уилмингтън (щат Делауер), след това става асистент-биохимик във Висшето медицинско училище към Пенсилванснкия университет и в лабораторията по клинична химия към Филаделфийската главна болница, където работи. През 1925 г. се премества във факултета по икономика на животоосигуряването (в действителност факултет по ендокринология и метаболизъм) на току-що създаденото медицинско училище към Рочестърския университет.

В Рочестърския университет Дю Виньо изследва химическия състав на инсулина. След две години той пише, че инсулинът е явно производен на аминокиселината цистин, че сярата, открита в инсулина, съществува под формата на дисулфиден мост и че инсулинът, по всяка вероятност, е пептид (две или повече аминокиселини, свързани заедно). Понеже в природата са известни до 20 аминокиселини, химическата структура на пептидите и протеините е най-често много сложна.

През 1927 г. Дю Виньо получава в Рочестърския университет докторска степен по химия. За сметка на стипендията, получена от Националния изследователски съвет, той се мести във факултета по фармакология на медицинското училище „Джон Хопкинс“, където успява да изолира аминокиселината цистин от инсулинови кристали. Дю Виньо открива също така, че инсулинът съдържа само аминокиселини и амоняк, макар че амонякът, както се доказва по-късно, е страничен продукт.

В 1928 г. Дю Виньо заминава за Дрезден, Германия, в лабораторията на Макс Бергман, някогашен студент на Емил Фишер и признат вече авторитет в областта на химията на аминокиселините и пептидите. Макар че Бергман му предлага го направи свой асистент, Дю Виньо отклонява предложението, като продължава да работи с биолога Джордж Бергър от Единбургския университет (Шотландия) и Чарлз Харингтън от Университетския колеж към Лондонския университет (Англия).

След завръщането си Дю Виньо е приет в Илинойския университет във факултета по физиологична химия. През 1932 г. става професор по биохимия и оглавява биохимичния факултет в Медицинското училище към университета „Джордж Вашингтон“ в град Вашингтон (окръг Колумбия), където разработва учебна програма по биохимия за студенти по медицина. Освен това той прави изследвания за възможността да съществуват взаимоотношения между хипогликемичния ефект на инсулина (понижаването на захарта в кръвта) и наличието на дисулфидни връзки при цистина. За да провери това, той синтезира пептиди, съдържащи цистин, и ги изследва във физиологични опити за инсулинова активност.

През 1936 г. Дю Виньо и неговите колеги синтезират глутатиона – трипептид, съдържащ аминокиселини – цистин, глицин и глутаминова киселина. Глутатионът, който може да се открие във всички тъкани на животните, действа като възстановяващ агент (донор на електрони). През 1937 г. Дю Виньо публикува окончателни доказателства, че всичката сяра на инсулина се съдържа в аминокиселината цистин и че възстановяването на дисулфидните връзки на инсулина от глутатина или цистеина го правят физиологично неактивен.

През следващата година Дю Виньо става професор по биохимия и декан на биохимичния факултет в Медицинския колеж към университета „Корнел“ в Ню Йорк. Там той продължава своите опити да изолира, пречисти и синтезира хормона окситоцин (който стимулира контракциите на матката по време на раждането и предизвиква постъпването на мляко в женските млечни жлези) и хормона вазопресин (който стимулира свиването на периферните кръвоносни съдове и допринася за реабсорбцията на вода в бъбреците, с други думи – намалява обема на урината). При проучването на биологичното трансметилиране (пренос на метални групи от една молекула в друга) Дю Ваньо и неговите колеги определят, че металните групи са важни диетични фактори. Те също така изолират от тъканите на черния дроб и от млякото биотина – коензим, който участва при клетъчното дишане, и доказват, че е идентичен и по структура, и по свойства с веществото, известно тогава като витамин Н, или коензим R.

През годините на Втората световна война Дю Виньо работи над синтеза на пеницилина – гъбен антибиотик, открит през 1928 г. от Александър Флеминг. Но едва след войната, през 1946 г., той и неговите колеги успяват да разработят синтезирането на пеницилин.

Дю Виньо и колегите му продължават своята работа за синтезиране на окситоцин от търговски достъпен екстракт от хипофиза и от хипофизна тъкан на бик и свиня. Те откриват, че независимо от източника окситоцинът съдържа винаги осем едни и същи аминокиселини и предизвиква еднакъв биологичен ефект. А съдържанието на сяра в окситоцина съвпада напълно с нейното количество в аминокиселини като цистина. През 1953 г. Дю Виньо определя, че окситоцинът е цикличен полипептид, чиято структура се състои от пентапептиден (с пет аминокиселини) пръстен и трипептидна странична верига. Системата на пентапептидния пръстен, чиято двадесетчленна структура е затворена от дисулфиден мост, не е откривана по-рано сред химическите структури на известните природни съединения. Дю Виньо и неговите колеги получават за първи път кристален окситоцин, който експериментират върху жени за стимулиране на раждането, и доказват, че той е ефективен за клинично приложение. Това е първият случай, при който се синтезира полипептиден хормон in vitro.

През всичките тези години Дю Виньо поддържа тясно сътрудничество както с клиницисти, така и със специалисти, занимаващи се като него с фундаментални проблеми. От 1967 до 1975 г. той е професор по химия в университета „Корнел“ в Итака. Член е на съвета на Института за медицински изследвания „Рокфелер“, на Националния институт по артрит и болести на метаболизма и на съвета на Националния институт по здравеопазване в Ню Йорк. Той е също така президент на Американското дружествопо биологична химия и председател на съвета на Федерацията на американските дружества по експериментална биология.

През 1924 г. Дю Виньо се жени за Зела Зон Форд, семейството има син и дъщеря. Висок мъж, с тънка четчица на мустаците, Дю Виньо обича да играе бридж и да язди.

Сред наградите на Дю Виньо са медалът Никълс на Американското химическо дружество (1945 г.), наградата Борден за медицина на Парижката академия на науките, наградите Осбърн и Мендел на Американския институт по храненето (1953 г.), медалът Чарлз Фредерик Чендлър на Колумбийския университет (1956 г.) и медалът Уилърд Гибс на Американското химическо дружество (1956 г.). Той е член е на американската Национална академия на науките, на Американската академия на науките и изкуствата, на Нюйоркската академия на науките и на Американското философско дружество.

Превод от руски: Павел Б. Николов