«Когда физиологи раскрыли существование и функции гормонов, они не только предоставили расширенные возможности для деятельности биохимиков, но, в частности, дали новую установку биохимической мысли, а с открытием витаминов эта установка стала еще четче».
Сэр Фредерик Гоуленд Хопкинс – английский медик и биохимик, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1929 года «за открытие витаминов, стимулирующих процесс роста» (премия вручена совместно с Христианом Эйкманом).
Образование, степени, звания и профессиональная деятельность
1871 год. Фредерик Хопкинс поступил в лондонскую школу, где прекрасно учился сразу по нескольким предметам и получил первый класс по химии в 1874 году. Позже, сдав экзамен в Коллегии наставников, Хопкинс получил премию за науку и в 17 лет, закончив школу, опубликовал свою первую статью в журнале The Entomologist о фиолетовом дыме, выпускаемом жуками-бомбардирами.
Проработав по настоянию родственников шесть месяцев страховым клерком, Хопкинс понял, что его призвание – биология, и устроился на работу в фармацевтическую фирму, где обучался аналитической химии. Затем была учеба в Королевской школе Южного Кенсингтона и в Университетском колледже Лондона, где Хопкинс сдал экзамен на степень магистра и преуспел так хорошо, что сэр Томас Стивенсон, аналитик Министерства внутренних дел и эксперт по токсикологии в госпитале Гюи, нанял его в качестве своего помощника. Тогда Хопкинсу было 22 года.
1888 год. Хопкинс получил степень бакалавра естественных наук в Лондонском университете и по рекомендации того же Стивенсона был зачислен в медицинскую школу Гюи со стипендией Уильяма Гулла для проведения исследований. В этот же период молодой ученый был награжден золотой медалью по химии и отличием в Materia Medica.
1894 год. В 32 года Хопкинс окончил медицинский факультет в Гюи и получил медицинскую степень. После этого он в течение четырех лет преподавал там физиологию, химию, токсикологию и физику. Причем в течение двух последних лет он руководил клиническим исследовательским отделением.
1896 год. Совместно с Х. У. Бруком Фредерик Хопкинс опубликовал работу по галогенным производным белков.
1898 год. Совместно с С. Н. Пинкусом Хопкинс опубликовал статью по кристаллизации альбуминов крови. В этом же году сэр Михаэль Фостер, присутствовавший на собрании Физиологического общества в Кембридже, где был и Хопкинс, пригласил молодого ученого переехать в Кембриджский университет в качестве исследователя, чтобы заниматься химическими аспектами физиологии. В то время биохимия не была признана отдельной наукой, и Хопкинс принял это приглашение. Спустя несколько лет Ф. Хопкинс был назначен научным сотрудником и преподавателем в колледже Эммануэля в том же Кембридже.
1911 год. Хопкинс стал членом Тринити-колледжа и почетным членом Эммануэль-колледжа.
1914 год. Хопкинс был принят на кафедру биохимии в Кембриджском университете. В течение всего этого времени ему приходилось довольствоваться сначала одной небольшой комнатой в отделе физиологии, а позже размещением в лаборатории Бальфура, но в 1925 году он смог переместить свой отдел в новый Институт биохимии сэра Уильяма Данна.
1925 год. Хопкинс был посвящен в рыцари.
1929 год. Хопкинс стал лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине.
1930-1935 годы. Хопкинс был президентом Королевского общества и вел исследовательскую работу.
Он был награжден Королевской медалью Лондонского королевского общества в 1918 году и медалью Копли в 1926 году, получил орден «За заслуги» в 1935 году.
Основные научные достижения
1891 год. Фредерик Хопкинс опубликовал описание осаждения мочевой кислоты при помощи хлорида аммония, продемонстрировав тем самым, что мочевая кислота является также компонентом белого пигмента некоторых бабочек – этот вывод стал следствием его детской любознательности ко всем насекомым (кстати, его последняя в жизни публикация тоже касалась пигментации у насекомых).
1894 год. Закончив обучение в Гюи, Хопкинс остался в школе еще на четыре года преподавателем физиологии, химии, токсикологии и физики. В течение двух последних лет он возглавлял клиническое исследовательское отделение. В рамках своих опытов в области химии белка он разработал методы выделения протеинов из крови и яичного белка, а также методы кристаллизации белков в больших количествах для дальнейших исследований.
1898 год. Работая в Кембриджском университете, Хопкинс проводил эксперименты с протеинами, что в итоге привело его к открытию аминокислоты – триптофана.
1906 год. Хопкинс показал, что различные белки, которыми кормили мышей, по-разному влияют на рост их тела – например, белки, не содержащие триптофан, недостаточны для потребностей организма. Так он пришел к выводу, что свойства белков зависят от присутствующих в них аминокислот. Хопкинс сначала кормил мышей свиным жиром, казеином (молочным белком) и крахмалом, а когда они переставали расти, добавлял молоко, в котором присутствовали «добавочные факторы пищи», позже названные польским химиком К. Функом витаминами.
1912 год. Вышла статья «Эксперименты по питанию, иллюстрирующие значение дополнительных факторов в нормальной диете» («Feeding Experiments Illustrating the Importance of Accessory Factors in Normal Dietaries»), где Хопкинс высказал мысль, что реакции окисления и восстановления, в результате которых клетки получают энергию, не менее важны, чем витамины. Продемонстрировав, что при снижении содержания кислорода в мышцах скапливается молочная кислота, он совместно с Уолтером Флетчером создал базу для открытия использования энергии цикла метаболизма углеводов для мышечного сокращения (это открытие позже сделали Арчибалд В. Хилл и Отто Мейергоф).
1921 год. Фредерик Хопкинс выделил вещество, которое он назвал глутатионом, широко распространенное в клетках растений и животных, которые быстро размножаются. Позже он доказал, что это трипептид, образованный глутаминовой кислотой, глицином и цистеином. Он также открыл ксантиноксидазу, специфический фермент, который катализирует окисление пуриновых оснований ксантина и гипоксантина до мочевой кислоты. Таким образом, Хопкинс вернулся к мочевой кислоте своей ранней работы, методу определения мочевой кислоты в моче, который он впервые опубликовал в 1891 году.
Открытия Фредерика Хопкинса и его коллег легли в основу многих современных лабораторных исследований.
