アレクサンダー・トッド：DNAの骨格を構築した化学者

1949年、ケンブリッジの研究所で、アレクサンダー・トッドは、すべての生細胞内で利用可能なエネルギーを運ぶ分子であるアデノシン三リン酸（ATP）を合成しました。2年後、彼は糖環の3位と5位の炭素原子がリン酸を介して結合する、DNAの骨格がどのように縫い合わされているかを解明しました。1953年にワトソンとクリックが二重らせん構造を発表したとき、トッドの化学がその支柱となっていました。彼は31歳にして、フランクランド以来イギリスで最も若い化学教授となっていました。

グラスゴーでの始まり

アレクサンダー・ロベルタス・トッドは1907年10月2日、グラスゴー郊外のキャスカートで、グラスゴー地下鉄の事務員であったアレクサンダー・トッドとジェーン・ローリーの長男として生まれました。アラン・グレン校を経てグラスゴー大学で学び、1928年に化学の学士号を取得しました。

その後、当時のイギリスの化学者としては珍しく、彼は海外へ渡りました。フランクフルトのゲーテ大学で、胆汁酸の化学に関する論文により1931年に博士号を取得し、ドイツの構造有機化学の伝統をその源流で吸収しました。1851年研究フェローシップを得てイギリスに戻り、1933年にオックスフォード大学オリエル・カレッジで2つ目の博士号（DPhil）を取得しました。26歳にして、彼は世界で最も強力な2つの化学文化の中で二重の訓練を受けたことになります。

急速な昇進

トッドは1934年にエディンバラ大学のスタッフに加わりました。1937年、ノーベル賞受賞者であるヘンリー・ハレット・デールの娘、アリソン・サラ・デールと結婚し、アレクサンダー・ヘンリー、ヘレン・ジーン、ヒラリー・アリソンの3人の子供をもうけました。1938年、マンチェスター大学からサー・サミュエル・ホール化学講座教授に任命されました。31歳という若さは、エドワード・フランクランド以来のイギリスの化学教授職でした。同年、カリフォルニア工科大学（Caltech）で客員教授として6ヶ月間過ごしましたが、提示された常勤職を断りました。彼はイギリスで自分の学派を築こうとしたのです。

1944年、ケンブリッジ大学は彼を1702年創設の化学講座教授に選出し、彼は1971年に退職するまで27年間その職を務めました。そこで重要な仕事が成し遂げられました。

研究

トッドは、最も地味でありながら最も重要な標的を選びました。それは、DNAとRNAを構成する個々の化学単位であり、細胞がエネルギーを移動させる分子であるヌクレオチド、ヌクレオシド、そしてヌクレオチド補酵素です。1940年代には誰もそれらをきれいに作ることができず、分子を構築できなければ、それを理解しているとは言えませんでした。

1949年、彼のグループはアデノシン三リン酸とフラビンアデニンジヌクレオチドを合成しました。ATPは生物学における普遍的なエネルギー通貨であり、FADは細胞呼吸の中心にあるキャリアです。両方を実験室で生成したことで、それらの構造が議論の余地なく確定し、生化学に純粋で定義された材料が供給されました。

1951年に構造上の成果が得られました。トッドのグループは、化学的手法によって、DNAの骨格がどのように結合しているかを示しました。ある糖の炭素3と次の糖の炭素5がリン酸橋を介して結合しているのです。2年後、ワトソンとクリックのX線に基づく二重らせんモデルが登場し、その化学によって裏付けられました。らせんは単なる形状に過ぎません。トッドは、その形状を可能にする共有結合の文法を提供したのです。

彼は研究を続けました。1955年には、構造的に最も困難なビタミンとして知られるビタミンB12の構造解明に貢献しました（最終的な式はドロシー・ホジキンが結晶学によって確定させました）。彼はビタミンB1やビタミンE、花や果実を彩るアントシアニン色素、そして大麻のアルカロイドについても研究しました。1940年には、カンナビジオールの水素化によりH4-CBDとH2-CBDを製造した最初の人物となりました。

評価

1942年に王立協会フェローに選出されました。1954年にはナイトに叙勲され、同年にはMITのアーサー・D・リトル客員教授も務めました（1948年にはノートルダム大学のニューランド講師も務めています）。1955年には米国科学アカデミー、1957年には米国芸術科学アカデミーの会員となりました。同年、「ヌクレオチドおよびヌクレオチド補酵素に関する研究」によりノーベル化学賞を受賞しました。1965年には米国哲学協会にも選出されました。1977年、女王は彼をイギリスで最も制限された栄誉であるメリット勲章に任命しました。40以上の大学から名誉学位を授与されています。

公的な化学者

トッドの第二のキャリアは組織運営でした。1952年から1964年まで、戦後のイギリスがどの科学に資金を投入するかを決定する政府の科学政策諮問委員会の委員長を務めました。1962年にはトランプントンのトッド男爵として一代貴族に叙されました。1963年から1978年までケンブリッジ大学クライスツ・カレッジの学長、1965年からはストラスクライド大学の初代学長、1975年から1980年まで王立協会会長を務め、イギリス科学界の要職を歴任しました。1981年には世界文化評議会の創設メンバーとなり、1978年から1986年までハットフィールド・ポリテクニックで客員教授として教鞭をとり、70歳を過ぎても講義を行っていました。

晩年

妻のアリソンは1987年に亡くなりました。トッドは1997年1月10日、心臓発作によりケンブリッジで89歳で亡くなりました。王立化学会は後に、彼が働いていたケンブリッジの化学科にブルー・プラークを設置しました。

トッドが重要な理由

分子生物学の革命は、通常、物理学者や結晶学者の視点から語られます。しかし、遺伝の分子を分解し、再び組み立てることができる化学者がいなければ、それは起こり得ませんでした。トッドはその中で最も偉大な人物でした。彼はATPを作り、すべての染色体の長さに沿って走る結合を定義しました。そして、その分野に人材と手法の両方を供給する部門を率いました。彼は、生命の情報を一結合ずつ構築することで、その化学を正しく理解したのです。