Klaus H. Hofmann
கிளாஸ் எச். ஹாஃப்மேன் (பிப்ரவரி 21,1911-டிசம்பர் 25,1995) ஒரு அமெரிக்க உயிரியல் வேதியியலாளரும் மருத்துவ ஆராய்ச்சியாளரும் ஆவார். நியூயார்க் டைம்ஸ் ஹாஃப்மேனை "உடல் சேர்மங்களின் தொகுப்பில் நிபுணர்" என்று அழைத்தது. ஒரு முன்மாதிரி பிறப்புக் கட்டுப்பாட்டு மாத்திரை தொகுப்பு, பயோட்டின் (வைட்டமின் எச்) தனிமைப்படுத்தல் மற்றும் கட்டமைப்பு தன்மை, கணைய புரோட்டீஸ் டிரிப்சினின் லைசின் தனித்துவத்தை தீர்மானித்தல் (புரத வரிசை நிர்ணயங்களில் இது முதல் விருப்பத்தின் நொதியாக மாறிய ஒரு பண்பு), பெப்டைட் ஹார்மோனின் (அட்ரினோகார்டிகோடோபிக் ஹார்மோன்-ஏ. சி. டி. எச்) முழு உயிரியல் ரீதியாக செயலில் உள்ள பகுதியின் முதல் இரசாயன தொகுப்பு மற்றும் ரிபோநியூக்லீஸ் (ஆர். என். ஏ. எஸ்) பற்றிய கட்டமைப்பு-செயல்பாட்டு ஆய்வுகள் மூலம் அவரது வாழ்க்கை சிறப்பித்துக் காட்டப்பட்டது. ஆரம்பகால வாழ்க்கை மற்றும் அறிவியலுக்கான நுழைவு ஹாஃப்மேன் ஜெர்மனியில் பிறந்தார், ஆனால் அவரது தந்தை இறந்தபோது, அவரது தாயார் தனது ஒரு வயது மகனுடன் சுவிட்சர்லாந்தில் உள்ள தனது குடும்ப வீட்டிற்கு திரும்பினார். குடும்பம் வணிக நோக்குடையதாக இருந்தது, ஆனால் கிளாஸ் அறிவியலில் ஒரு தொழிலைத் தொடர உறுதியாக இருந்தார். ஜூரிச்சில் உள்ள ஃபெடரல் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியில் (ETH) லியோபோல்ட் ருஸிக்காவின் ஆய்வகங்களில் ஸ்டீராய்டு வேதியியலைப் படித்தார். இங்கு அவர் மற்றொரு ஆசிரிய உறுப்பினரான டேடியஸ் ரீச்ஸ்டீனுடன் நட்பை வளர்த்துக் கொண்டார், அவரிடமிருந்து அவர் ஆய்வக நுட்பத்தைக் கற்றுக்கொண்டார். தனது முனைவர் பட்டத்திற்குப் பிந்தைய அனுபவத்திற்காக அவர் அமெரிக்காவிற்குச் சென்று மேக்ஸ் பெர்க்மேனுடன் பெப்டைட்களில் பணியாற்றினார், இது அவருக்கு முற்றிலும் புதிய துறையாகும். அங்கிருந்து அவர் தெருவின் குறுக்கே வின்சென்ட் டு விக்னியட்டின் ஆய்வகத்திற்கு குடிபெயர்ந்தார், அங்கு அவருக்கு பயோட்டின் என்ற புதிய வைட்டமின் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. இரண்டாம் உலகப் போரின் விளைவாக அமெரிக்காவில் ஒரு குறுகிய காலம் தங்கியிருக்க வேண்டிய போர் ஆண்டுகள் மிக நீண்டதாக மாறியது. விரோதப் படைகளால் சூழப்பட்ட சுவிட்சர்லாந்து, சுவிஸ் போராளிகளில் ஒருவரான ஹாஃப்மேனை போரின் போக்கில் திரும்ப வேண்டாம் என்று அறிவுறுத்தியது. அவர் நியூ ஜெர்சியில் உள்ள சிபா மருந்து நிறுவனத்தில் விருந்தினராகப் பணியாற்றினார். அங்கிருந்து அவர் பிட்ஸ்பர்க் பல்கலைக்கழகத்திற்குச் சென்றார், அந்த நிறுவனம் ஒரு ஆராய்ச்சி நற்பெயரை உருவாக்க முயற்சிக்கும் நேரத்தில். பிட்ஸ்பர்க்கில் ஒரு அறிவியல் இல்லம் ஒரு சில குறுகிய ஆண்டுகளில், மருத்துவப் பள்ளியின் டீன், அவரே உயிர் வேதியியல் பேராசிரியராக இருந்தார், ஹோஃப்மேனை துறையின் தலைவராக வருமாறு அழைத்தார். அவர் உயிர் வேதியியலின் தலைவர் பதவியை ஏற்ற தருணத்திலிருந்து, அவர் எப்போதும் சுவிட்சர்லாந்தின் மகனாக இருந்தாலும், சுவிட்சர்லாந்து போன்ற ஒரு சிறிய நாட்டில் அவர் ஒருபோதும் எதிர்பார்க்க முடியாத தொழில் வாய்ப்புகளை அமெரிக்கா அவருக்கு வழங்கியது என்பது தெளிவாகியது. அமெரிக்கா அவரது நிரந்தர இல்லமாக மாறவிருந்தது. வளர்ந்து வரும் பெப்டைட் வேதியியல் துறை அவரது அறிவியல் மையமாக மாறியது, அவரது சொந்த வார்த்தைகளில், ரீச்ஸ்டீனின் ஆய்வகத்தில் அவரை மிகவும் கவர்ந்த ஸ்டெராய்டுகளை உற்பத்தி செய்ய அட்ரீனல் கார்டெக்ஸைத் தூண்டுவதாக அறியப்பட்ட ஒரு மூலக்கூறை அவர் காதலித்தார். அந்த மூலக்கூறு, இன்னும் தனிமைப்படுத்தப்படவில்லை, ACTH மற்றும் காதல் விவகாரம் வாழ்நாள் முழுவதும் இருந்தது. மற்ற பகுதிகளுக்குச் சென்ற போதிலும், அவர் ஏ. சி. டி. எச். க்குத் திரும்பினார். அவர் இறப்பதற்கு முந்தைய கடைசி ஆண்டுகளில், ACTH ஏற்பியை தனிமைப்படுத்துவதற்கான முறைகளை உருவாக்கிக் கொண்டிருந்தார். விஞ்ஞான சாதனைகளின் பகுதிகள் ஸ்டீராய்டு வேதியியல் எதிர்கால நோபல் பரிசு பெற்றவர்களின் ஆய்வகங்களில் பி. எச். டி மாணவராக, லியோபோல்ட் ருசிக்கா மற்றும் ஜூரிச்சில் உள்ள டேடியஸ் ரீச்ஸ்டீன், ஸ்டெராய்டுகளின் கற்பனையான கட்டுமானத் தொகுதியான டெர்பீன்கள் தொடர்பான பல சேர்மங்களை ஹோஃப்மேன் ஒருங்கிணைத்தார். இவற்றில் ஒன்று பிறப்பு கட்டுப்பாட்டு மாத்திரைக்கான முன்மாதிரியான டீஹைட்ரோஆண்ட்ரோஸ்டிரோன் வழித்தோன்றல் ஆகும். துரதிருஷ்டவசமாக இனப்பெருக்கத்திற்கான உயிரியல் அடிப்படை இதைத் தொடர்ந்து பல ஆண்டுகளாக அறியப்படவில்லை, எனவே இந்த கலவையின் முக்கியத்துவம் அங்கீகரிக்கப்படவில்லை. டிரிப்சின் ராக்ஃபெல்லர் நிறுவனத்தில் மேக்ஸ் பெர்க்மேனின் ஆய்வகத்தில் பணிபுரியும் போது, இப்போது ராக்ஃபெல்லர் பல்கலைக்கழகம், ஹோஃப்மேன் அமினோ அமில லைசினின் ஒப்புமைகளை ஒருங்கிணைத்து, அந்த அமினோ அமிலத்தின் கார்பாக்சில் குழுவை உள்ளடக்கிய இணைப்புகளை டிரிப்சின் நொதி பிளவுபடுத்துகிறது என்பதை நிரூபித்தார். அதைத் தொடர்ந்து, வின்சென்ட் டு விக்னியூடுடன் இணைந்து, ஜூரிச்சில் ஒரு மாணவராக இருந்தபோது அவர் கற்றுக்கொண்ட குரோமடோகிராஃபியின் புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, பயோடினை தனிமைப்படுத்தவும் பின்னர் படிகமாக்கவும் செய்தார். இந்த வேலை உயிரியல் ரீதியாக செயலில் உள்ள கட்டமைப்புகளில் கந்தகத்தின் முக்கியத்துவத்தை தீர்மானிக்கும் அவரது வாழ்க்கை முழுவதும் தொடர்ந்த ஒரு கருப்பொருளைத் தொடங்கியது. இதை அவர் பெப்டைடுகளுக்கும் பயன்படுத்தினார். செயலில் உள்ள பெப்டைட் ஹார்மோனின் முதல் இரசாயன தொகுப்பான ஒன்பது அமினோ அமில சுழற்சி பெப்டைடு, ஆக்ஸிடோசின், 1954 ஆம் ஆண்டில் டு விக்னியூடால் அடையப்பட்டது, அதற்காக அவருக்கு நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது. அதே நேரத்தில், முன்புற பிட்யூட்டரி ஹார்மோனான ஏ. சி. டி. எச் இன் தனிமைப்படுத்தல் மற்றும் கட்டமைப்பு நிர்ணயம் மூன்று ஆய்வகங்களில் பின்பற்றப்பட்டது. பெப்டைட் இறுதியில் 39 அமினோ அமிலங்கள் நீளமாக இருப்பது தீர்மானிக்கப்பட்டது, இருப்பினும் நொதி மற்றும் லேசான அமில பிளவு முதல் 24 அமினோ அமிலங்களை மட்டுமே கொண்ட ஒரு அமைப்பு முழு உயிரியல் செயல்பாட்டைக் கொண்டிருப்பதாக பரிந்துரைத்தது. ACTH இல் அமினோ அமிலம் அர்ஜினைன் உள்ளது என்பது ஆரம்பத்தில் இருந்தே தெளிவாக இருந்தது, எனவே இந்த அடிப்படை அமினோ அமிலத்தை பெப்டைடுகளில் இணைப்பதற்கான முறைகள் உருவாக்கப்பட வேண்டியிருந்தது. ஹாஃப்மேனும் அவரது குழுவும் இந்த பணியை மேற்கொண்டனர். அவர்களின் முயற்சிகள் மெலனோசைட் தூண்டுதல் ஹார்மோன், β-MSH இன் தொகுப்புக்கு வழிவகுத்தன, இது ACTH இன் முதல் 13 அமினோ அமிலங்களுடன் ஒத்திருக்கிறது மற்றும் முதல் 23 அமினோ அமிலங்களின் அமினோ அமில வரிசையுடன் தொடர்புடைய முழுமையாக செயல்படும் ACTH பெப்டைட்டின் தொகுப்புக்கு வழிவகுத்தது. ACTH இல் பெப்டைட் செயற்கை பணியின் போது, திரவ அம்மோனியாவில் உள்ள உலோக சோடியத்தைப் பயன்படுத்தி பாதுகாக்கும் குழுக்களை அகற்றும் போது அசைல்-புரோளைன் இணைப்பில் ஒரு புதிய சங்கிலி பிளவு காணப்பட்டது. இந்த எதிர்பாராத எதிர்வினை பின்னர் சிறப்பு பகுப்பாய்வு நிகழ்வுகளில் பயனுள்ளதாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. 1959 ஆம் ஆண்டில், ஃப்ரெட் ரிச்சர்ட்ஸ் ஒரு புரோட்டியோலிடிக் என்சைம், சப்டிலிசின், ரிபோநியூக்ளியேஸ் ஏ என்சைமை இரண்டு கூறுகளாகப் பிரிக்கும் திறனைக் கொண்டிருப்பதைக் கண்டுபிடித்தார், ஒரு பெப்டைட் என்சைமின் முதல் 20 அமினோ அமிலங்களுடன் (எஸ்-பெப்டைட்) தொடர்புடையது மற்றும் மீதமுள்ள புரதம் (எஸ்-புரதம்). ஒருவருக்கொருவர் பிரிக்கப்பட்டபோது, ஒவ்வொரு துண்டும் செயலற்ற நிலையில் இருந்தன, ஆனால் அவை வெறுமனே ஒன்றாக கலக்கும்போது, முழு நொதி செயல்பாடு மீட்டெடுக்கப்பட்டது. பெப்டைட் ஹார்மோன்கள் அவற்றின் ஏற்பிகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும் விதத்திற்கு இந்த அமைப்பு ஒரு மாதிரியாக இருக்கலாம் என்று ஹோஃப்மேன் ஊகித்தார். ACTH உடனான கட்டமைப்பு-செயல்பாட்டு ஆய்வுகள் முழு விலங்கின் செயல்பாட்டை மதிப்பிட வேண்டியதன் அவசியத்தால் சிக்கலானவை. எஸ்-பெப்டைட்ஃ எஸ்-புரதம் அமைப்பு ஏ. சி. டி. எச் ஒப்புமைகளை சோதிப்பதில் உள்ளார்ந்த உயிரியல் சிக்கல்கள் எதுவும் இல்லாத ஒரு எளிய அமைப்பை வழங்கியது. பெப்டைட் ஹார்மோன்களுக்கும் அவற்றின் ஏற்பிகளுக்கும் இடையிலான பிணைப்பை நிறுவுவதில் எந்த அமினோ அமிலங்கள் முக்கியமானவை என்பதை ஆய்வு செய்ய, ஹாஃப்மேனும் அவரது குழுவும் எஸ்-புரதத்துடன் பிணைக்கப்படுவதற்கு எஸ்-பெப்டைட் மூலக்கூறில் உள்ள ஒவ்வொரு அமினோ அமிலத்தின் பங்களிப்புகளையும் முறையான மதிப்பீட்டைத் தொடங்கினர். எஸ்-புரதத்தை செயல்படுத்த எஸ்-பெப்டைடின் செயற்கை ஒப்புமைகளின் திறன் ஹார்மோன் செயல்பாட்டை வெளிப்படுத்த செயற்கை ஏ. சி. டி. எச் ஒப்புமைகளுடன் நன்கு தொடர்புடையதுஃ 1) எஸ்-புரதத்துடன் முழு செயல்பாட்டை மீண்டும் நிறுவ எஸ்-பெப்டைட் சங்கிலியின் ஒரு பகுதி மட்டுமே அவசியம்; 2) மெத்தியோனின் முக்கியமல்ல; 3) பெப்டைட்டில் ஒரு குறிப்பிட்ட அமினோ அமிலத்தை மாற்றுவது பெப்டைடின் செயல்பாட்டை அழித்தது மட்டுமல்லாமல் ஒரு எதிரியையும் உருவாக்கியது. பெப்டைட் ஹார்மோன் ஏற்பிகள் உயிரணுக்களின் பிளாஸ்மா சவ்வில் வசிக்கின்றன என்பது நிறுவப்பட்டவுடன், ஆராய்ச்சியாளர்கள் நீண்ட காலமாக தவறவிட்ட ACTH வழித்தோன்றல்களின் செயல்பாடு குறித்த நேரடி ஆய்வுகள் இறுதியாக ஒரு யதார்த்தமாக மாறியது. ஹோஃப்மேன் மற்றும் அவரது சகாக்கள் மாட்டிறைச்சி அட்ரீனல்களிலிருந்து பிளாஸ்மா சவ்வுகளை தனிமைப்படுத்தியுள்ளனர், மேலும் ACTH இன் செயற்கை ஒப்புமைகளுடன் கட்டமைப்பு-செயல்பாட்டு ஆய்வுகளை நடத்த முடிந்தது. முக்கியமாக, டிரிப்டோபான் எச்சத்திற்கு ஃபெனைலாலனைனை 9 வது இடத்தில் மாற்றுவது ஒரு பெப்டைட்டை உருவாக்கியது, இது ACTH ஏற்பியுடன் செயல்படுத்தாமல் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது, அதாவது. மற்றும் ACTH எதிராளி. பயோட்டின் ஏற்பி தனிமைப்படுத்தலுக்குத் திரும்பு ஹோஃப்மேன் இந்த வைட்டமினை இன்சுலினுடன் இணைத்தபோது பயோட்டின் குறித்த தனது ஆரம்பப் பணிக்கு முழு வட்டத்திற்கு வந்தார். இன்சுலினை மாற்றியமைப்பதற்கான நுட்பங்களைக் கற்றுக்கொள்வதற்காக ஹெல்மட் ஜானின் ஆய்வகத்தில் ஆச்செனில் ஒரு ஓய்வு விடுப்பை அவர் கழித்தார்). இந்தத் தகவலைப் பயன்படுத்தி, இன்சுலின் சங்கிலிகளின் மூன்று லைஸ் எச்சங்களில் ஒன்றில் பயோடினை வேதியியல் ரீதியாக இணைக்க முடிந்தது, இதனால் அவிடின்-செபாரோஸின் நெடுவரிசைகளுடன் பிணைக்கும் இன்சுலினை உற்பத்தி செய்தார். பயோடினைல்-இன்சுலின் ஏற்பி வளாகம் பின்னர் பயோடினால் இடமாற்றம் செய்யப்படலாம். இந்த கருவியின் மூலம், ஹாஃப்மேனும் அவரது சக ஊழியர்களும் முழுமையாக செயல்படும் இன்சுலின் ஏற்பியை வெற்றிகரமாக தனிமைப்படுத்தியுள்ளனர். இன்சுலின் ஏற்பியில் பயன்படுத்தப்பட்ட அதே அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தி ஏ. சி. டி. எச் ஏற்பியை தனிமைப்படுத்துவதை நோக்கி அவரது இறுதி வேலை இயக்கப்பட்டது, ஆனால் இந்த நேரத்தில் அவரது உடல்நிலை மோசமடைந்தது. பிட்ஸ்பர்க் பல்கலைக்கழகத்தின் மருத்துவப் பள்ளியில் புரத ஆராய்ச்சி ஆய்வகத்தின் நிறுவனர் மற்றும் இயக்குநராகவும், தேசிய அறிவியல் அகாடமியின் உறுப்பினராகவும், பிட்ஸ்பர்க் பல்கலைக்கழகத்தின் மருத்துவப் பள்ளியில் பரிசோதனை மருத்துவம் மற்றும் உயிர்வேதியியல் பேராசிரியராகவும், உறுப்பினராகவும் இருந்தார். விருதுகள் மற்றும் சிறப்புகள் ஹோஃப்மேன் பின்வரும் உறுப்பினர்களில் ஒருவராக இருந்தார்ஃ அமெரிக்கன் அசோசியேஷன் ஃபார் தி அட்வான்ஸ்மென்ட் ஆஃப் சயின்ஸ் அமெரிக்கன் கெமிக்கல் சொசைட்டி அமெரிக்கன் சொசைட்டி ஃபார் பயோ கெமிஸ்ட்ரி அண்ட் மாலிகுலர் பயாலஜி என்டோகிரைன் சொசைட்டி நேஷனல் அகாடமி ஆஃப் சயின்சஸ் சிக்மா XI சுவிஸ் கெமிக்கல் சொசைட்டி ஹோஃப்மேன் பின்வரும் விருதுகளுடன் அங்கீகரிக்கப்பட்டார்ஃ 1962 பிட்ஸ்பர்க் விருது 1963 தேசிய அறிவியல் அகாடமியில் உறுப்பினர் பதவிக்கான தேர்தல் 1963 போர்டன் பதக்கம் 1963 சான்சிலர்ஸ் பதக்கம், பிட்ஸ்பர்க் பல்கலைக்கழகம் 1972 மெல்லன் விரிவுரை, பிட்ஸ்பர்க் பல்கலைக்கழகம் 1976 மூத்த விஞ்ஞானி விருது, அலெக்சாண்டர் வான் ஹம்போல்ட் அறக்கட்டளை, பான், மேற்கு ஜெர்மனி 1981 மூன்றாவது ஆலன் ஈ. பியர்ஸ் விருது அமெரிக்கன் பெப்டைட் கெமிஸ்ட்ஸ் 1983 ஜப்பான் சொசைட்டி ஃபார் புரமோஷன் ஆஃப் சயின்சஸ் ஃபெலோஷிப் விருது 1987 முதல் ஹக்கின்ஸ் மெமோரியல் விருது, பிட்ஸ்பர்க் குறிப்புகள் பல்கலைக்கழகம்