Дороти Кроуфут-Ходжкин

Дороти Кроуфут-Ходжкин (англ. Dorothy Crowfoot Hodgkin; 12 мая 1910, Каир, Египет — 29 июля 1994, Илмингтон, Уорикшир, Великобритания) — британский химик и кристаллограф, лауреат Нобелевской премии по химии 1964 года «за определение с помощью рентгеновских лучей структур биологически активных веществ». Она считается одним из основоположников рентгеноструктурного анализа биомолекул. Её работы позволили расшифровать трёхмерную структуру пенициллина, витамина B12 и инсулина, что оказало значительное влияние на развитие биохимии и медицины.

Биография

Ранние годы и образование

Дороти Мэри Кроуфут родилась 12 мая 1910 года в Каире, где её отец, Джон Уинтер Кроуфут, работал археологом в британской администрации Египта. Мать, Грейс Мэри Кроуфут (урождённая Худ), была специалистом по древнеегипетским текстильным изделиям. В 1914 году, с началом Первой мировой войны, семья вернулась в Англию. Дороти с детства проявляла интерес к химии и кристаллографии. В 1928 году она поступила в Сомервилл-колледж Оксфордского университета, где изучала химию. В 1932 году она получила степень бакалавра с отличием и начала исследовательскую работу под руководством Джона Десмонда Бернала в Кембриджском университете.

Научная карьера

В 1934 году Кроуфут вернулась в Оксфорд, где занялась преподаванием и исследованиями в Сомервилл-колледже. В 1937 году она вышла замуж за историка Томаса Ходжкина и приняла двойную фамилию Кроуфут-Ходжкин. В 1940-х годах она начала работу над структурой пенициллина, что привело к созданию первой трёхмерной модели этого антибиотика в 1945 году. В 1956 году она расшифровала структуру витамина B12, за что в 1964 году была удостоена Нобелевской премии. В 1969 году, после 35 лет исследований, она завершила определение структуры инсулина — одной из самых сложных молекул того времени.

Поздние годы

После выхода на пенсию в 1977 году Ходжкин продолжала активную научную и общественную деятельность. Она была президентом Международного союза кристаллографов (1972–1975) и занималась вопросами мира и разоружения. Дороти Кроуфут-Ходжкин скончалась 29 июля 1994 года в возрасте 84 лет.

Научные достижения

Расшифровка структуры пенициллина

В начале 1940-х годов, в разгар Второй мировой войны, возникла острая необходимость в массовом производстве пенициллина. Однако его химическая структура оставалась неизвестной. Кроуфут-Ходжкин применила метод рентгеноструктурного анализа для изучения кристаллов пенициллина. В 1945 году она опубликовала трёхмерную модель молекулы, которая подтвердила наличие β-лактамного кольца — ключевого элемента, обеспечивающего антибактериальную активность. Это открытие позволило синтезировать пенициллин и его производные, что спасло миллионы жизней.

Структура витамина B12

Витамин B12 (кобаламин) — сложная молекула, содержащая атом кобальта. Расшифровка её структуры потребовала анализа более 1000 рентгеновских снимков. В 1956 году Кроуфут-Ходжкин определила точное расположение всех атомов, включая корриновое кольцо, окружающее кобальт. Эта работа стала прорывом в понимании биохимии витаминов и привела к созданию методов синтеза B12. За это достижение она была удостоена Нобелевской премии.

Структура инсулина

Инсулин — гормон, регулирующий уровень глюкозы в крови. Его молекула состоит из 51 аминокислоты и имеет сложную пространственную конфигурацию. Кроуфут-Ходжкин начала исследования инсулина в 1934 году, но лишь в 1969 году, благодаря развитию вычислительной техники и улучшению методов кристаллографии, ей удалось опубликовать полную трёхмерную структуру. Это открытие заложило основы для понимания механизма действия инсулина и разработки его синтетических аналогов.

Методология

Кроуфут-Ходжкин использовала рентгеноструктурный анализ — метод, основанный на дифракции рентгеновских лучей на кристаллической решётке. Для расшифровки сложных молекул она применяла:

• Изоморфное замещение — введение в кристалл тяжёлых атомов (например, ртути или йода) для получения контрастных дифракционных картин.
• Синтез Фурье — математический метод восстановления электронной плотности из дифракционных данных.
• Ручные расчёты — до появления мощных компьютеров Ходжкин и её команда выполняли вычисления вручную, используя механические счётные машины.

Признание и награды

• Нобелевская премия по химии (1964) — единственная британская женщина-учёный, получившая эту награду в области химии.
• Орден Заслуг (1965) — одна из высших гражданских наград Великобритании.
• Медаль Копли (1976) — высшая награда Лондонского королевского общества.
• Премия Ленинского комсомола (1979) — за вклад в развитие кристаллографии (вручена посмертно, но принята при жизни).

Она была избрана членом Лондонского королевского общества (1947), а также иностранным членом Академии наук СССР (1976) и Национальной академии наук США (1971).

Наследие

Дороти Кроуфут-Ходжкин считается пионером в области структурной биологии. Её методы и подходы стали основой для современной кристаллографии белков. В её честь назван Институт структурной биологии в Оксфорде (Dorothy Hodgkin Building) и астероид (5422) Hodgkin. Она также была наставницей для многих учёных, включая будущего нобелевского лауреата Джеймса Уотсона (сооткрывателя структуры ДНК).

Интересные факты

• В 1934 году, работая с Джоном Берналом, Кроуфут-Ходжкин получила первую рентгенограмму молекулы белка (пепсина), что положило начало структурной биологии.
• Несмотря на тяжёлый ревматоидный артрит, диагностированный в 1930-х годах, она продолжала работать до конца жизни, используя специальные приспособления для управления лабораторным оборудованием.
• В 1976 году она подписала письмо протеста против преследования учёных в СССР, в частности, академика Андрея Сахарова.

Источники

• Dorothy Hodgkin: A Life by Georgina Ferry (1998) — биография, основанная на личных архивах.
• Nobel Lectures, Chemistry 1963–1970 (1972) — автобиографическая лекция лауреата.
• The Collected Works of Dorothy Hodgkin (1995) — сборник научных статей.
• The Royal Society: Dorothy Hodgkin — официальная биография на сайте Королевского общества.
• Encyclopædia Britannica — статья «Dorothy Crowfoot Hodgkin».