Alan Battersby
Alan Rushton Battersby (né le  à Leigh, Royaume-Uni ; † ) est un chimiste britannique. Battersby est connu pour ses travaux sur la structure et la synthèse de biomolécules complexes telles les hèmes, la chlorophylle et la vitamine B12 (ou cyanocobalamine) ainsi que divers groupes d'alcaloïdes végétaux comme les morphines.

Biographie 
Battersby étudie à l'Université de Manchester, où il obtient sa licence en 1943 et sa maîtrise en 1947. Il obtient son diplôme d'ingénieur en 1949 à l'Université de St Andrews, où il est maître de conférences de 1948 à 1953. Il se marie en 1949 et a deux fils. Il enseigne ensuite à l'université de Bristol puis détient la chaire de chimie de l'université de Liverpool de 1962 à 1969, et la chaire de chimie organique de St Catharine's College (Cambridge) à partir de 1969. Il prend sa retraite en 1992.

Ses recherches 
Les recherches d'Alan Battersby, publiées à travers plus de 350 articles, ont revêtu, surtout à Cambridge, un caractère collaboratif prononcé, ce qui est inévitable compte tenu de l'ambition affichée de son programme. Hormis ses étudiants et doctorants, son équipe de recherche associe Jim Staunton, Ted McDonald et Finian Leeper, et les travaux furent financés par le Science and Engineering Research Council, la fondation Unilever, les laboratoires Hoffman-La Roche, la fondation Wolfson et Zeneca.

Alcaloïdes 
Les alcaloïdes sont des molécules chimiques basiques naturelles formées de radicaux azotiques. Leurs propriétés pharmacologiques multiples en ont fait un champ de recherche extrêmement fertile pour les biochimistes. Jusque dans les années 1950, l’expérimentation, exploitant fréquemment la décomposition chimique et la synthèse partielle ou complète de structures possibles, était indispensable pour déterminer leur formule chimique qu'il était souvent difficile de décrire complètement, à cause des aspects stéréochimiques. C'était le cas, par exemple, pour l'émétine, utilisée dans le traitement des amœboses, sujet de la thèse de doctorat d'Alan Battersby. Comme il l'indiqua par la suite : 
Ces outils, aujourd'hui familiers, ce sont la spectrométrie de masse, la résonance magnétique nucléaire multi-atomique et la cristallographie aux rayons X : dès leur application aux alcaloïdes, ils ont permis de répartir les alcaloïdes par familles ; ce qui signifie que cela a permis de déterminer par quels mécanismes ces molécules sont synthétisées dans les bactéries, moisissures, plantes et animaux où on les trouve. En 1937, Sonderhoff et Thomas ont montré comment utiliser de l’acétate marquée au deutérium pour étudier la synthèse organique des graisses et des stéroïdes ; dès 1950, on incorporait au cholestérol de l'acétate marquée au 13C et 14C. Alan Battersby eut l'idée de recourir à ces techniques pour étudier la biosynthèse des alcaloïdes : l’initiative venait à point nommé, car on commençait justement à commercialiser les précurseurs monocarbonés simples. En marquant au tritium ou, de façon plus spécifique, au 14C ses réactifs pour comprendre la formation des produits intermédiaires, il établit la séquence suivant laquelle les multiples alcaloïdes présents dans un même organisme se forment : par exemple, il démontra que la synthèse organique de la morphine procédait de la L-tyrosine via la réticuline, la salutaridine, la thébaïne, la codéinone et la codéine. L'équipe de Battersby a étudié plusieurs autres alcaloïdes, par exemple la colchicine (qui doit son nom au crocus automnal Colchicum autumnale) utilisée pour traiter la goutte. Il a montré qu'elle était composée d'acides aminés, la phénylalanine et tyrosine via l'(S)-autumnaline. De même, la synthèse organique de l’alcaloïde indole de l’ajmalicine, de la corynanthine, de la catharanthine et de la vindoline fait intervenir comme précurseurs la tryptamine et la loganine. À la surprise d'Alan Battersby, il fallut conclure que la quinine, principal médicament prophylactique contre la malaria, dérivait de la corynanthine, bien qu'elle n'en intègre pas la sous-structure indole.

Biosynthèse des pigments du vivant 

Mais Alan Battersby est principalement connu pour ses recherches sur la synthèse organique des pigments du vivant apparentés aux structures à noyau tétrapyrrole. Son équipe a mis en évidence, en particulier, le rôle essentiel joué par deux enzymes, la déaminase et la cosynthétase, dans la transformation d'acide δ-aminolévulinique en Uroporphyrinogène III, via le porphobilinogène et l'hydroxyméthylbilane. L’hydroxyméthylbilane est apparu comme le premier intermédiaire macrocyclique de la biosynthèse des hèmes, de la chlorophylle, de la vitamine B12 et des sirohèmes. Il a fallu pour cela recourir au traçage radioactif par deutérium, tritium, 13C et 14C de précurseurs potentiels obtenus par synthèse organique ou enzymatique. La stratégie la plus payante a consisté à incorporer l'isotope stable 13C à des substrats potentiels, avec l'idée d'analyser l'évolution des réactions biochimiques (celle donnant, par exemple, l'uroporphyrinogène III) par RMN 13C haute-fréquence. L'emploi de porphobilinogène doublement tracé par isotopes 13C a notamment mis en évidence l'étape de réarrangement qui avait échappée à tous ceux qui cherchaient le détail des réactions de synthèse organique de l'uroporphyrinogène III. Fort de ces résultats, Alan Battersby émit l'hypothèse que de la spiro-pyrrolénine intermédiaire se formait sur le site actif de la cosynthétase : pour le prouver, son équipe réalisa la synthèse d'un spiro-lactame voisin, et montra qu'en effet il inhibait l'enzyme.

Les progrès ultérieurs menant à l'élucidation de la structure de la vitamine B12, tout particulièrement l'incorporation de radicaux méthyl supplémentaires à sa structure, reposaient sur le traçage des radicaux méthyl de S-Adénosylméthionine ; mais il faudra attendre l' hybridation génétique de Pseudomonas denitrificans, et la mise en évidence de huit des gènes impliqués dans la biosynthese de la vitamine, pour que la séquence complète de méthylation et d'autres phases soit comprise, avec l'identification de tous les réactifs intermédiaires.

Dérivés des hèmes naturels et nouvelles enzymes 

Les travaux de l'équipe de Battersby sur la synthèse organique de molécules naturelles apparentées aux hèmes stimulèrent les techniques de synthèse organique. C'est ainsi qu'ils parvinrent à synthétiser l'hème a, l'hème d1 et la sirohydrochlorine. Pour étudier la fonction des enzymes contenant des ligands apparentés à la porphyrine, ou (dans le cas de l'hémoglobine) utilisant des hèmes pour le transport d'oxygène, ils synthétisèrent une présentant ces propriétés, mais débarrassée de la protéine qui, dans la nature, masque le site actif.

Alan Battersby rechercha des molécules plus efficaces que la myoglobine et le cytochrome P450, en synthétisant des molécules-cibles à partir d'un unique complexe métalloïde. Ces cible étaient des porphyrines artificielles, dotées de radicaux de substitution agencés de façon à ne pas masquer les propriétés électronique du complexe métallique. L'année de sa retraite (1992), cette branche de la chimie devenait très active.

Aspects stéréochimiques des réactions enzymatiques 
Les travaux décrits précédemment ne sont qu'une partie d'un champ de recherche plus vaste : les mécanismes stéréochimiques des catalyses enzymatiques. L'équipe de Battersby a mis en œuvre des substrats dopés au tritium pour identifier diverses familles d'enzymes, par exemple l'histidine décarboxylase et la tyrosine décarboxylase.

Prix, distinctions et affiliations 
Il est reçu docteur ès sciences de l'université de Bristol (1962) puis de l'université de Cambridge (1973). Il sera ensuite élevé au rang de docteur honoris causa de nombreuses autres universités (Sheffield, Bristol, Liverpool, Université Rockefeller, St Andrews, Université Heriot-Watt).

La Royal Society of Chemistry lui a décerné la médaille Corday-Morgan en 1959. Il a été récompensé du prix Robert Robinson de chimie organique (1986) et a partagé en 1989 le prix Wolf de chimie avec Duilio Arigoni pour « la synthèse organique des pigments du vivant : hèmes, chlorophylle et vitamine B, dont la structure est apparentée à celle des tétrapyrroles. » Il a partagé en 2000 le prix Welch avec Ian Scott. Il a été anobli par la Couronne d'Angleterre en 1992.

Il était membre de la Royal Society, qui lui a décerné successivement la médaille Davy (1978), la médaille royale (1989) puis sa plus haute récompense, la médaille Copley (2000). Il a également reçu la médaille Paul Karrer (1977), le prix Antonio-Feltrinelli (1986), la médaille Adolf Windaus de l'Association des Chimistes Allemands (1987).

Il était membre de la Leopoldina (1967), de l'Académie américaine des arts et des sciences (1988) et de l'Academia Europaea (1989).

Voir également 
  La médaille Welch attribuée à Battersby

Notes

Liens externes 
 
 
 

Naissance en mars 1925
Naissance à Leigh
Étudiant de l'université de Manchester
Chimiste organicien
Chimiste britannique du XXe siècle
Professeur à l'université de Bristol
Professeur à l'université de Liverpool
Professeur à l'université de Cambridge
Docteur honoris causa de l'université de St Andrews
Docteur honoris causa de l'université de Bristol
Docteur honoris causa de l'université de Liverpool
Docteur honoris causa de l'université Rockefeller
Docteur honoris causa de l'université Heriot-Watt
Docteur honoris causa de l'université de Sheffield
Membre de l'Académie allemande des sciences Leopoldina
Membre de la Royal Society
Membre de l'Académie américaine des arts et des sciences
Lauréat du prix Antonio-Feltrinelli
Lauréat de la médaille royale
Lauréat de la médaille Copley
Décès en février 2018
Décès à 92 ans
Lauréat de la médaille Davy
Alan Rushton Battersby ( né le à Leigh , Royaume-Uni ; † ) est un chimiste britannique . Battersby est connu pour ses travaux sur la structure et la synthèse de biomolécules complexes telles les hèmes , la chlorophylle et la vitamine B12 ( ou cyanocobalamine ) ainsi que divers groupes d' alcaloïdes végétaux comme les morphines . Biographie Battersby étudie à l' Université de Manchester , où il obtient sa licence enet sa maîtrise en Il obtient son diplôme d' ingénieur enà l' Université de St Andrews , où il est maître de conférences deà Il se marie enet a deux fils . Il enseigne ensuite à l' université de Bristol puis détient la chaire de chimie de l' université de Liverpool deà et la chaire de chimie organique de St Catharine's College ( Cambridge ) à partir de Il prend sa retraite en Ses recherches Les recherches d' Alan Battersby , publiées à travers plus dearticles , ont revêtu , surtout à Cambridge , un caractère collaboratif prononcé , ce qui est inévitable compte tenu de l' ambition affichée de son programme . Hormis ses étudiants et doctorants , son équipe de recherche associe Jim Staunton , Ted McDonald et Finian Leeper , et les travaux furent financés par le Science and Engineering Research Council , la fondation Unilever , les laboratoires Hoffman - La Roche , la fondation Wolfson et Zeneca . Alcaloïdes Les alcaloïdes sont de les molécules chimiques basiques naturelles formées de radicaux azotiques . Leurs propriétés pharmacologiques multiples en ont fait un champ de recherche extrêmement fertile pour les biochimistes . Jusque dans les années l’ expérimentation , exploitant fréquemment la décomposition chimique et la synthèse partielle ou complète de structures possibles , était indispensable pour déterminer leur formule chimique qu' il était souvent difficile de décrire complètement , à cause de les aspects stéréochimiques . C' était le cas , par exemple , pour l' émétine , utilisée dans le traitement de les amœboses , sujet de la thèse de doctorat d' Alan Battersby . Comme il l' indiqua par la suite \ : Ces outils , aujourd'hui familiers , ce sont la spectrométrie de masse , la résonance magnétique nucléaire multi-atomique et la cristallographie à les rayons X \ : dès leur application à les alcaloïdes , ils ont permis de répartir les alcaloïdes par familles ; ce qui signifie que cela a permis de déterminer par quels mécanismes ces molécules sont synthétisées dans les bactéries , moisissures , plantes et animaux où on les trouve . En Sonderhoff et Thomas ont montré comment utiliser de l’ acétate marquée à le deutérium pour étudier la synthèse organique de les graisses et de les stéroïdes ; dès on incorporait à le cholestérol de l' acétate marquée à le et . Alan Battersby eut l' idée de recourir à ces techniques pour étudier la biosynthèse de les alcaloïdes \ : l’ initiative venait à point nommé , car on commençait justement à commercialiser les précurseurs monocarbonés simples . En marquant à le tritium ou , de façon plus spécifique , à le ses réactifs pour comprendre la formation de les produits intermédiaires , il établit la séquence suivant laquelle les multiples alcaloïdes présents dans un même organisme se forment \ : par exemple , il démontra que la synthèse organique de la morphine procédait de la L-tyrosine via la réticuline , la salutaridine , la thébaïne , la codéinone et la codéine . L' équipe de Battersby a étudié plusieurs autres alcaloïdes , par exemple la colchicine ( qui doit son nom à le crocus automnal Colchicum autumnale ) utilisée pour traiter la goutte . Il a montré qu' elle était composée d' acides aminés , la phénylalanine et tyrosine via l' ( S)-autumnaline . De même , la synthèse organique de l’ alcaloïde indole de l’ ajmalicine , de la corynanthine , de la catharanthine et de la vindoline fait intervenir comme précurseurs la tryptamine et la loganine . À la surprise d' Alan Battersby , il fallut conclure que la quinine , principal médicament prophylactique contre la malaria , dérivait de la corynanthine , bien qu' elle n' en intègre pas la sous-structure indole . Biosynthèse de les pigments de le vivant Mais Alan Battersby est principalement connu pour ses recherches sur la synthèse organique de les pigments de le vivant apparentés à les structures à noyau tétrapyrrole . Son équipe a mis en évidence , en particulier , le rôle essentiel joué par deux enzymes , la déaminase et la cosynthétase , dans la transformation d' acide δ-aminolévulinique en Uroporphyrinogène III , via le porphobilinogène et l' hydroxyméthylbilane . L’ hydroxyméthylbilane est apparu comme le premier intermédiaire macrocyclique de la biosynthèse de les hèmes , de la chlorophylle , de la vitamine B12 et de les sirohèmes . Il a fallu pour cela recourir à le traçage radioactif par deutérium , tritium , et de précurseurs potentiels obtenus par synthèse organique ou enzymatique . La stratégie la plus payante a consisté à incorporer l' isotope stable à de les substrats potentiels , avec l' idée d' analyser l' évolution de les réactions biochimiques ( celle donnant , par exemple , l' uroporphyrinogène III ) par RMN haute-fréquence . L' emploi de porphobilinogène doublement tracé par isotopes a notamment mis en évidence l' étape de réarrangement qui avait échappée à tous ceux qui cherchaient le détail de les réactions de synthèse organique de l' uroporphyrinogène III . Fort de ces résultats , Alan Battersby émit l' hypothèse que de la spiro-pyrrolénine intermédiaire se formait sur le site actif de la cosynthétase \ : pour le prouver , son équipe réalisa la synthèse d' un spiro-lactame voisin , et montra qu' en effet il inhibait l' enzyme . Les progrès ultérieurs menant à l' élucidation de la structure de la vitamine B12 , tout particulièrement l' incorporation de radicaux méthyl supplémentaires à sa structure , reposaient sur le traçage de les radicaux méthyl de S-Adénosylméthionine ; mais il faudra attendre l ' hybridation génétique de Pseudomonas denitrificans , et la mise en évidence de huit de les gènes impliqués dans la biosynthese de la vitamine , pour que la séquence complète de méthylation et d' autres phases soit comprise , avec l' identification de tous les réactifs intermédiaires . Dérivés de les hèmes naturels et nouvelles enzymes Les travaux de l' équipe de Battersby sur la synthèse organique de molécules naturelles apparentées à les hèmes stimulèrent les techniques de synthèse organique . C' est ainsi qu' ils parvinrent à synthétiser l' hème a , l' hème d1 et la sirohydrochlorine . Pour étudier la fonction de les enzymes contenant de les ligands apparentés à la porphyrine , ou ( dans le cas de l' hémoglobine ) utilisant de les hèmes pour le transport d' oxygène , ils synthétisèrent une présentant ces propriétés , mais débarrassée de la protéine qui , dans la nature , masque le site actif . Alan Battersby rechercha de les molécules plus efficaces que la myoglobine et le cytochrome P450 , en synthétisant de les molécules-cibles à partir d' un unique complexe métalloïde . Ces cible étaient de les porphyrines artificielles , dotées de radicaux de substitution agencés de façon à ne pas masquer les propriétés électronique de le complexe métallique . L' année de sa retraite cette branche de la chimie devenait très active . Aspects stéréochimiques de les réactions enzymatiques Les travaux décrits précédemment ne sont qu' une partie d' un champ de recherche plus vaste \ : les mécanismes stéréochimiques de les catalyses enzymatiques . L' équipe de Battersby a mis en œuvre de les substrats dopés à le tritium pour identifier diverses familles d' enzymes , par exemple l' histidine décarboxylase et la tyrosine décarboxylase . Prix , distinctions et affiliations Il est reçu docteur ès sciences de l' université de Bristolpuis de l' université de Cambridge Il sera ensuite élevé à le rang de docteur honoris causa de nombreuses autres universités ( Sheffield , Bristol , Liverpool , Université Rockefeller , St Andrews , Université Heriot-Watt ) . La Royal Society of Chemistry lui a décerné la médaille Corday-Morgan en Il a été récompensé de le prix Robert Robinson de chimie organiqueet a partagé enle prix Wolf de chimie avec Duilio Arigoni pour « la synthèse organique de les pigments de le vivant \ : hèmes , chlorophylle et vitamine B , dont la structure est apparentée à celle de les tétrapyrroles . » Il a partagé enle prix Welch avec Ian Scott . Il a été anobli par la Couronne d' Angleterre en Il était membre de la Royal Society , qui lui a décerné successivement la médaille Davy la médaille royalepuis sa plus haute récompense , la médaille Copley Il a également reçu la médaille Paul Karrer le prix Antonio-Feltrinelli la médaille Adolf Windaus de l' Association de les Chimistes Allemands Il était membre de la Leopoldina de l' Académie américaine de les arts et de les scienceset de l' Academia Europaea Voir également La médaille Welch attribuée à Battersby Notes Liens externes Naissance en mars Naissance à Leigh Étudiant de l' université de Manchester Chimiste organicien Chimiste britannique de le XXe siècle Professeur à l' université de Bristol Professeur à l' université de Liverpool Professeur à l' université de Cambridge Docteur honoris causa de l' université de St Andrews Docteur honoris causa de l' université de Bristol Docteur honoris causa de l' université de Liverpool Docteur honoris causa de l' université Rockefeller Docteur honoris causa de l' université Heriot-Watt Docteur honoris causa de l' université de Sheffield Membre de l' Académie allemande de les sciences Leopoldina Membre de la Royal Society Membre de l' Académie américaine de les arts et de les sciences Lauréat de le prix Antonio-Feltrinelli Lauréat de la médaille royale Lauréat de la médaille Copley Décès en février Décès àans Lauréat de la médaille Davy