Klaus H. Hofmann
क्लाउस एच. हॉफमैन (21 फरवरी, 1911-25 दिसंबर, 1995) एक अमेरिकी जैविक रसायनज्ञ और चिकित्सा शोधकर्ता थे। न्यूयॉर्क टाइम्स ने हॉफमैन को "शरीर यौगिकों के संश्लेषण का विशेषज्ञ" कहा। एक प्रोटोटाइप जन्म नियंत्रण गोली के संश्लेषण, बायोटिन (विटामिन एच) के अलगाव और संरचनात्मक लक्षण वर्णन, अग्नाशय प्रोटीज ट्रिप्सिन की लाइसिन विशिष्टता का निर्धारण (एक विशेषता जिसने इसे प्रोटीन अनुक्रम निर्धारण में पहली पसंद का एंजाइम बना दिया), पेप्टाइड हार्मोन (एड्रेनोकोर्टिकोटोपिक हार्मोन-एसीटीएच) के पूरी तरह से जैविक रूप से सक्रिय हिस्से का पहला रासायनिक संश्लेषण, और रिबोन्यूक्लीज़ (आरएनएज़) पर संरचना-कार्य अध्ययन द्वारा उनके करियर को उजागर किया गया था। प्रारंभिक जीवन और विज्ञान में प्रवेश हॉफमैन का जन्म जर्मनी में हुआ था, लेकिन जब उनके पिता की मृत्यु हो गई, तो उनकी माँ अपने एक साल के बेटे के साथ स्विट्जरलैंड में अपने परिवार के घर लौट आईं। परिवार व्यवसाय उन्मुख था लेकिन क्लाउस विज्ञान में अपना करियर बनाने के लिए दृढ़ थे। उन्होंने लियोपोल्ड रुज़िका की प्रयोगशालाओं में ज्यूरिख में संघीय प्रौद्योगिकी संस्थान (ई. टी. एच.) में स्टेरॉयड रसायन विज्ञान का अध्ययन किया। यहाँ उन्होंने एक अन्य संकाय सदस्य, टेडियस रीचस्टीन के साथ दोस्ती विकसित की, जिनसे उन्होंने प्रयोगशाला तकनीक सीखी। अपने पोस्टडॉक्टरल अनुभव के लिए उन्होंने पेप्टाइड्स पर मैक्स बर्गमैन के साथ काम करने के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका की यात्रा की, जो उनके लिए एक पूरी तरह से नया क्षेत्र था। वहाँ से वे सड़क के पार विन्सेंट डू विग्नौड की प्रयोगशाला में चले गए जहाँ उन्हें एक नए विटामिन, बायोटिन से परिचित कराया गया। द्वितीय विश्व युद्ध के परिणामस्वरूप युद्ध के वर्षों में अमेरिका में थोड़े समय के लिए रहने का मतलब बहुत लंबा हो गया। शत्रु सेनाओं से घिरे स्विट्जरलैंड ने स्विस मिलिशिया के एक अधिकारी हॉफमैन को युद्ध के दौरान वापस नहीं आने की सलाह दी। उन्होंने युद्ध के वर्षों को न्यू जर्सी में सीबा फार्मास्युटिकल कंपनी में एक अतिथि के रूप में काम करते हुए बिताया। वहाँ से वे ऐसे समय में पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय चले गए जब संस्थान एक शोध प्रतिष्ठा बनाने की कोशिश कर रहा था। पिट्सबर्ग में एक वैज्ञानिक घर कुछ ही वर्षों में, स्कूल ऑफ मेडिसिन के डीन, जो खुद जैव रसायन के प्रोफेसर थे, ने हॉफमैन को विभाग का अध्यक्ष बनने के लिए आमंत्रित किया। जिस क्षण से उन्होंने जैव रसायन के अध्यक्ष का पद संभाला, यह स्पष्ट हो गया कि हालांकि वे हमेशा स्विट्जरलैंड के पुत्र रहेंगे, संयुक्त राज्य अमेरिका ने उन्हें करियर के अवसर प्रदान किए जिनकी वे स्विट्जरलैंड जैसे छोटे से देश में कभी उम्मीद नहीं कर सकते थे। अमेरिका उनका स्थायी घर बनने वाला था। पेप्टाइड रसायन विज्ञान का बढ़ता क्षेत्र उनका वैज्ञानिक केंद्र बन गया और, उनके अपने शब्दों में, उन्हें एक ऐसे अणु से प्यार हो गया जो अधिवृक्क प्रांतस्था को बहुत ही स्टेरॉयड का उत्पादन करने के लिए उत्तेजित करने के लिए जाना जाता था जिसने उन्हें रीचस्टीन की प्रयोगशाला में इतना आकर्षित किया था। वह अणु, जो अभी तक अलग नहीं हुआ था, एसीटीएच था और प्रेम संबंध आजीवन था। अन्य क्षेत्रों में चक्कर लगाने के बावजूद, वह एसीटीएच लौटते रहे। अपनी मृत्यु से पहले के अंतिम वर्षों में, वह एसीटीएच रिसेप्टर को अलग करने के तरीके विकसित कर रहे थे। वैज्ञानिक उपलब्धियों के क्षेत्र स्टेरॉयड रसायन विज्ञान भविष्य के नोबेल पुरस्कार विजेताओं, लियोपोल्ड रुज़िका और ज्यूरिख में टेडियस रीचस्टीन की प्रयोगशालाओं में पीएचडी छात्र के रूप में, हॉफमैन ने टेरपेन्स से संबंधित कई यौगिकों को संश्लेषित किया, जो स्टेरॉयड का काल्पनिक निर्माण खंड है। इनमें से एक डिहाइड्रोएंड्रोस्टेरोन व्युत्पन्न था, जो जन्म नियंत्रण गोली के लिए एक प्रोटोटाइप था। दुर्भाग्य से इसके बाद कई वर्षों तक प्रजनन के लिए जैविक आधार ज्ञात नहीं था और इसलिए इस यौगिक के महत्व को पहचाना नहीं गया था। रॉकफेलर संस्थान, अब रॉकफेलर विश्वविद्यालय में मैक्स बर्गमैन की प्रयोगशाला में काम करते हुए, हॉफमैन ने एमिनो एसिड लाइसिन के अनुरूपों को संश्लेषित किया और साबित किया कि एंजाइम ट्रिप्सिन उस एमिनो एसिड के कार्बोक्सिल समूह से जुड़े संबंधों को तोड़ता है। इसके बाद, विंसेंट डू विग्नौड के साथ, उन्होंने क्रोमैटोग्राफी की नई विकसित तकनीक का उपयोग किया जो उन्होंने ज्यूरिख में एक छात्र के रूप में सीखा था, बायोटिन को अलग करने और फिर क्रिस्टलीकृत करने के लिए। इस काम ने एक विषय शुरू किया जो जैविक रूप से सक्रिय संरचनाओं में सल्फर के महत्व को निर्धारित करने के उनके पूरे करियर में जारी रहा। उन्होंने इसे पेप्टाइड्स पर भी लगाया। पेप्टाइड संश्लेषण/एसीटीएच एक सक्रिय पेप्टाइड हार्मोन का पहला रासायनिक संश्लेषण, नौ एमिनो एसिड चक्रीय पेप्टाइड, ऑक्सीटोसिन, 1954 में डू विग्नौड द्वारा प्राप्त किया गया था जिसके लिए उन्हें नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। उसी समय, पूर्वकाल पिट्यूटरी हार्मोन, ए. सी. टी. एच. के अलगाव और संरचना निर्धारण को तीन प्रयोगशालाओं में आगे बढ़ाया जा रहा था। पेप्टाइड को अंततः लंबाई में 39 एमिनो एसिड होने के लिए निर्धारित किया गया था, हालांकि एंजाइमेटिक और हल्के एसिड दरार ने सुझाव दिया कि केवल पहले 24 एमिनो एसिड वाली संरचना में पूर्ण जैविक गतिविधि थी। यह शुरू से ही स्पष्ट था कि एसीटीएच में अमीनो एसिड आर्जिनिन होता है और इस प्रकार इस मूल अमीनो एसिड को पेप्टाइड्स में शामिल करने के लिए विधियों को विकसित करना पड़ा। हॉफमैन और उनका समूह इस कार्य के लिए तैयार हो गए। उनके प्रयासों से मेलेनोसाइट उत्तेजक हार्मोन, β-MSH का संश्लेषण हुआ, जो ACTH के पहले 13 अमीनो एसिड से मेल खाता है और पहले 23 अमीनो एसिड के अमीनो एसिड अनुक्रम के अनुरूप पूरी तरह से सक्रिय ACTH पेप्टाइड का संश्लेषण होता है। एसीटीएच पर पेप्टाइड सिंथेटिक कार्य के दौरान, तरल अमोनिया में धातु सोडियम का उपयोग करके सुरक्षात्मक समूहों को हटाते समय एक एसाइल-प्रोलाइन लिंकेज पर एक नई श्रृंखला दरार देखी गई। यह अप्रत्याशित प्रतिक्रिया बाद में विशेष विश्लेषणात्मक मामलों में उपयोगी साबित हुई है। 1959 में, फ्रेड रिचर्ड्स ने पाया कि एक प्रोटीयोलिटिक एंजाइम, सबटिलिसिन में एंजाइम रिबोन्यूक्लीज़ ए को दो घटकों में विभाजित करने की क्षमता थी, एक पेप्टाइड जो एंजाइम के पहले 20 एमिनो एसिड (एस-पेप्टाइड) और शेष प्रोटीन (एस-प्रोटीन) के अनुरूप था। एक-दूसरे से अलग होने पर, प्रत्येक टुकड़ा निष्क्रिय था लेकिन जब उन्हें बस एक साथ मिलाया जाता था, तो पूर्ण एंजाइमी गतिविधि बहाल हो जाती थी। हॉफमैन ने अनुमान लगाया कि यह प्रणाली पेप्टाइड हार्मोन के अपने रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करने के तरीके के लिए एक मॉडल हो सकती है। ए. सी. टी. एच. के साथ संरचना-कार्य अध्ययन पूरे जानवर में गतिविधि का आकलन करने की आवश्यकता से जटिल थे। एस-पेप्टाइडः एस-प्रोटीन प्रणाली एक सरल प्रणाली प्रदान करती है जिसमें एसीटीएच अनुरूपों के परीक्षण में निहित जैविक जटिलताओं में से कोई भी नहीं है। यह अध्ययन करने के लिए कि पेप्टाइड हार्मोन और उनके रिसेप्टर्स के बीच बंधन स्थापित करने में कौन से अमीनो एसिड महत्वपूर्ण हो सकते हैं, हॉफमैन और उनके समूह ने एस-प्रोटीन के साथ बंधन के लिए एस-पेप्टाइड अणु में प्रत्येक अमीनो एसिड के योगदान का एक व्यवस्थित मूल्यांकन शुरू किया। एस-प्रोटीन को सक्रिय करने के लिए एस-पेप्टाइड के सिंथेटिक एनालॉग की क्षमता हार्मोनल गतिविधि को उजागर करने के लिए सिंथेटिक एसीटीएच एनालॉग के साथ अच्छी तरह से सहसंबद्ध हैः 1) एस-प्रोटीन के साथ पूर्ण गतिविधि को फिर से स्थापित करने के लिए एस-पेप्टाइड श्रृंखला का केवल एक हिस्सा आवश्यक था; 2) मेथियोनीन महत्वपूर्ण नहीं था; 3) पेप्टाइड में एक विशेष एमिनो एसिड को प्रतिस्थापित करने से न केवल पेप्टाइड की गतिविधि को नष्ट कर दिया गया, बल्कि एक विरोधी भी बना। एक बार जब यह स्थापित हो गया कि पेप्टाइड हार्मोन रिसेप्टर्स कोशिकाओं की प्लाज्मा झिल्ली पर रहते हैं, तो एसीटीएच व्युत्पन्न की गतिविधि का प्रत्यक्ष अध्ययन जो इतने लंबे समय से शोधकर्ताओं से दूर था, अंततः एक वास्तविकता बन गया। हॉफमैन और उनके सहयोगियों ने गोमांस अधिवृक्क से प्लाज्मा झिल्ली को अलग किया और एसीटीएच के सिंथेटिक एनालॉग के साथ संरचना-गतिविधि अध्ययन करने में सक्षम थे। महत्वपूर्ण रूप से उन्होंने पाया कि स्थिति 9 में ट्रिप्टोफैन अवशेष के लिए फेनिललैनिन को प्रतिस्थापित करने से एक पेप्टाइड का उत्पादन हुआ जो इसे सक्रिय किए बिना एसीटीएच रिसेप्टर से जुड़ा हुआ था, अर्थात। और एसीटीएच विरोधी। बायोटिन रिसेप्टर अलगाव पर लौटें हॉफमैन बायोटिन पर अपने शुरुआती काम के लिए पूरे चक्कर में आए जब उन्होंने इस विटामिन को इंसुलिन से जोड़ा। उन्होंने इंसुलिन को संशोधित करने की तकनीक सीखने के लिए हेल्मुट ज़ान की प्रयोगशाला में आचेन में एक विश्राम अवकाश बिताया)। इस जानकारी का उपयोग करते हुए, वह इंसुलिन श्रृंखलाओं के तीन लाइस अवशेषों में से एक में बायोटिन को रासायनिक रूप से संलग्न करने में सक्षम थे, इस प्रकार एक इंसुलिन का उत्पादन करते थे जो एविडिन-सेफेरोस के स्तंभों से जुड़ता था। बायोटिनिल-इंसुलिन रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स को बायोटिन द्वारा विस्थापित किया जा सकता है। इस उपकरण के साथ, हॉफमैन और उनके सहकर्मियों ने एक पूरी तरह से सक्रिय इंसुलिन रिसेप्टर को सफलतापूर्वक अलग कर दिया। उनका अंतिम कार्य इंसुलिन रिसेप्टर पर उपयोग किए गए उसी दृष्टिकोण का उपयोग करके एसीटीएच रिसेप्टर को अलग करने की दिशा में निर्देशित किया गया था, लेकिन इस समय तक उनका स्वास्थ्य बिगड़ रहा था। डिस्टिंक्शंस हॉफमैन पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय में स्कूल ऑफ मेडिसिन में प्रोटीन अनुसंधान प्रयोगशाला के संस्थापक और निदेशक, राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी के सदस्य, पिट्सबर्ग स्कूल ऑफ मेडिसिन विश्वविद्यालय में प्रायोगिक चिकित्सा और जैव रसायन के प्रोफेसर एमेरिटस और अमेरिकन एसोसिएशन फॉर द एडवांसमेंट ऑफ साइंस के सदस्य थे। पुरस्कार और सम्मान हॉफमैन के सदस्य थेः अमेरिकन एसोसिएशन फॉर द एडवांसमेंट ऑफ साइंस अमेरिकन केमिकल सोसाइटी अमेरिकन सोसाइटी फॉर बायोकेमिस्ट्री एंड मॉलिक्यूलर बायोलॉजी एंडोक्राइन सोसाइटी नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज सिग्मा XI स्विस केमिकल सोसाइटी हॉफमैन को निम्नलिखित पुरस्कारों से मान्यता दी गईः 1962 पिट्सबर्ग पुरस्कार 1963 राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी में सदस्यता के लिए चुनाव 1963 बोर्डन पदक 1963 कुलाधिपति पदक, पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय 1972 मेलन व्याख्यान, पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय 1976 वरिष्ठ वैज्ञानिक पुरस्कार, अलेक्जेंडर वॉन हम्बोल्ट फाउंडेशन, बॉन, पश्चिम जर्मनी 1981 तीसरा एलन ई. पियर्स पुरस्कार अमेरिकी पेप्टाइड केमिस्ट 1983 जापान सोसाइटी फॉर द प्रमोशन ऑफ साइंसेज फेलोशिप पुरस्कार 1987 पहला हगिन्स मेमोरियल पुरस्कार, पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय संदर्भ 1911 जन्म 1995 मृत्यु 20 वीं