Арне Тиселиус: Химик, который разделил белки

Кровяная сыворотка поступает на лабораторный стол в виде единой янтарной жидкости, и на протяжении большей части истории химии она вела себя именно так — как вещество, упрямо сопротивляющееся разделению на части. В 1937 году в Уппсальском университете Арне Тиселиус закончил создание аппарата, который пропускал электрический ток через такой раствор и позволял его белкам мигрировать с разной скоростью. То, что выглядело как единое целое, распалось на несколько составляющих. Одиннадцать лет спустя Нобелевский комитет по химии, заседавший в его собственной стране, присудил ему за это премию.

Мальчик из Гетеборга

Тиселиус родился в Стокгольме 10 августа 1902 года, но его детство и юность прошли на западном побережье Швеции. После смерти отца семья переехала в Гетеборг, и именно там он окончил местную гимназию (Realgymnasium) в 1921 году. Затем он отправился в Уппсальский университет изучать химию — и на практике больше оттуда не уезжал. Уппсала дала ему образование, лабораторию, карьеру и, полвека спустя, место, где он умер.

В лаборатории Сведберга

В 1925 году Тиселиус стал научным сотрудником в лаборатории Теодора Сведберга (Theodor Svedberg), одного из центров европейской физической химии, где измерительная техника ценилась наравне с теорией. Это была подходящая среда для молодого человека, чьи склонности были обращены к приборам, а не к грандиозным гипотезам.

В 1930 году он защитил докторскую диссертацию под названием «Метод движущейся границы для изучения электрофореза белков». Это название отражает всю его карьеру в миниатюре. Электрофорез — миграция электрически заряженных молекул через раствор под действием приложенного поля — в принципе давал способ различить белки, которые были слишком химически похожи, чтобы их можно было разделить обычными средствами. Разные белки несут разные заряды; под действием тока они должны двигаться с разной скоростью и разделяться на различимые зоны. В принципе. На практике метод был грубым, а границы, которые он создавал, — достаточно размытыми, чтобы вызывать споры. Диссертация представляла собой добротную работу, которая на тот момент ни к чему конкретному не привела.

Цеолитовый обходной путь

С 1930 по 1935 год Тиселиус полностью отложил в сторону белки и вместо этого публиковал работы по диффузии и адсорбции в цеолитах — пористых кристаллических минералах, которые захватывают и выделяют молекулы в зависимости от их размера и сродства. В то время это выглядело как смена темы. Это было не так. Адсорбционный анализ, изучению того, как вещества избирательно прилипают к поверхностям, в конечном итоге разделит с электрофорезом формулировку его нобелевской премии. Этот обходной путь научил его второму способу разделения смесей.

Принстон и второе начало

После 1935 года, получив стипендию Фонда Рокфеллера, Тиселиус пересек Атлантику, чтобы поработать в лаборатории Хью Стотта Тейлора (Hugh Stott Taylor) в Принстонском университете. Вернувшись в Уппсалу, он вернулся к проблеме, которую забросил, — разделению белков, — и на этот раз подошел к ней как к инженерной задаче, а не химической.

Аппарат 1937 года

Результатом в 1937 году стал существенно усовершенствованный аппарат для электрофоретического анализа. Это был прорыв, и стоит четко понимать, какого рода это был прорыв: Тиселиус не открыл новый закон природы. Он построил машину, которая наконец сделала существующий принцип надежным. С ее помощью удалось показать, что сыворотка содержит не один белок, а сложную совокупность белков, распадающуюся на отдельные компоненты. Этот результат изменил представление биохимиков о крови, а сам аппарат стал стандартным аналитическим инструментом — прародителем семейства методов разделения, от которых зависят современная биохимия, клиническая диагностика и молекулярная биология.

Премия

Шведская премия Бьёркена (Björkénska priset) была получена в 1940 году. Затем, в 1948 году, последовала Нобелевская премия по химии, присужденная «за исследования в области электрофореза и адсорбционного анализа». Формулировка заслуживает внимания: комитет назвал два метода, а не одно открытие. Тиселиус был удостоен награды как создатель инструментов, коим он в действительности и был, и именно поэтому его влияние распространилось далеко за пределы тех вопросов, которые он ставил перед собой лично.

Государственный деятель химии

Последние два десятилетия его жизни были все более связаны с институциональной деятельностью. С 1951 по 1955 год он занимал пост президента Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) — органа, который устанавливает стандарты и номенклатуру дисциплины через национальные границы. С 1960 по 1964 год он возглавлял совет директоров самого Нобелевского фонда — лауреат, ставший хранителем механизма, который его чествовал.

Соответственно накапливались и награды. В 1949 году он был избран иностранным членом-корреспондентом (Foreign Associate) Национальной академии наук США, в 1953 году получил Премию столетия (Centenary Prize) и в том же году был избран в Американскую академию искусств и наук. Медаль Франклина последовала в 1955 году, иностранное членство в Лондонском королевском обществе — в 1957 году, Золотая медаль Пауля Каррера — в 1961 году, а избрание в Американское философское общество — в 1964 году.

Смерть

Тиселиус умер от сердечного приступа в Уппсале 29 октября 1971 года в возрасте шестидесяти девяти лет, в городе, где он провел почти всю свою трудовую жизнь. Он был женат и оставил двоих детей. Его именем назван кратер на Луне — долговечный памятник, хотя более полезный находится в лабораториях, где потомки его аппарата 1937 года до сих пор разделяют то, что не может увидеть глаз.