جوزيف إس. فروتون

جوزيف ستيوارت فروتون (14 مايو 1912 - 29 يوليو 2007)، واسمه الأصلي جوزيف فروشتغارتن ، كان عالم كيمياء حيوية ومؤرخًا علميًا بولنديًا أمريكيًا. انصبّ جلّ عمله العلمي على الببتيدات الاصطناعية وتفاعلاتها مع البروتيازات ؛ كما نشر مع زوجته صوفيا سيموندز كتابًا مرجعيًا مؤثرًا بعنوان " الكيمياء الحيوية العامة" (1953؛ 1958). ^{[ 1 ]} ومنذ عام 1970 وحتى وفاته، انكبّ فروتون على دراسة تاريخ العلوم ، ولا سيما تاريخ الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية .

وُلد جوزيف فروشتغارتن في تشيستوشوفا ، بولندا ؛ كان والده شاما نوتا (تشارلز) فروشتغارتن تاجر حبوب ، وكانت والدته إيلا (أيزنشتات) فروشتغارتن مُدرّسة لغة فرنسية. ومثل العديد من اليهود البولنديين ، هاجرت عائلة فروشتغارتن إلى الولايات المتحدة قبيل اندلاع الحرب العالمية الأولى. عاشوا في مدينة نيويورك من عام ١٩١٣ إلى عام ١٩١٧، وفي أبريل من عام ١٩١٧ انتقلوا إلى مينسك (التي كانت آنذاك تحت احتلال الجيش الأحمر في خضم الحرب الأهلية الروسية ). ^{[ ٢ ]} بين عامي ١٩١٧ و١٩٢٣، التحق فروشتغارتن بالمدرسة بشكل متقطع، متنقلًا بين مينسك وسيدلس ووارسو وبرلين ، وتعلم الفرنسية والألمانية واللاتينية (بالإضافة إلى البولندية والإنجليزية). في عام ١٩٢٣، عادت عائلة فروشتغارتن إلى نيويورك وغيرت اسمها إلى فروتون لتجنب التعرض لمعاداة السامية. سار جوزيف فروتون على خطى والده في رفض الدين، لكنه تعلم في وقت مبكر "ألا يعلن عن يهوديته أو إلحاده". ^{[ 3 ]}

بعد بضعة أشهر في مدرسة دي ويت كلينتون الثانوية ، انضم فروتون إلى الدفعة الأولى من طلاب مدرسة جيمس ماديسون الثانوية . تخرج عام ١٩٢٧، متفوقًا بشكل خاص في الكيمياء. تقدم بطلب إلى جامعة كولومبيا ، وبعد رفض مبدئي - ربما لأنه كان يبلغ من العمر ١٥ عامًا فقط آنذاك، وربما لأن الجامعة كانت قد استنفدت بالفعل حصة الطلاب اليهود في نيويورك - أقنعت والدته مسؤول القبول بتغيير القرار. مستلهمًا من شخصية ماكس غوتليب في رواية سنكلير لويس "أروسميث" ، خطط فروتون دراسته في كولومبيا ليصبح عالمًا. أدت محاضرات وعمل مختبر الكيميائي العضوي جون إم. نيلسون إلى توجيه فروتون نحو الكيمياء الحيوية. حصل على شهادته في الكيمياء عام ١٩٣١، ^{[ ٤ ]} والتحق بالدراسات العليا في قسم الكيمياء الحيوية بكلية الأطباء والجراحين في جامعة كولومبيا ، حيث عمل تحت إشراف هانز ثاتشر كلارك . ^{[ 5 ]} ركزت أطروحة الدكتوراه التي قدمها فروتون على "عدم استقرار السيستين في القلويات"، على الرغم من أنه طور اهتمامًا واسعًا بمجموعة الأبحاث المتعلقة بالكيمياء الحيوية التي يجري إجراؤها في كلية الأطباء والجراحين. ^{[ 6 ]}

خلال دراسته العليا، انخرط فروتون أيضاً في العمل السياسي، معارضاً الفاشية والعسكرة ومعاداة السامية. وفي عام 1933، التقى بصوفيا "توبسي" سيموندز، التي تزوجها عام 1936. وبعد حصوله على درجة الدكتوراه في مايو 1934، أصبح فروتون مساعداً باحثاً لماكس بيرغمان في معهد روكفلر للأبحاث الطبية . ^{[ 7 ]}

عمل فروتون باحثًا في معهد روكفلر من عام 1934 إلى عام 1945، ضمن برنامج ماكس بيرغمان البحثي طويل الأمد والناجح للغاية في كيمياء البروتين. في بدايات عمله هناك، اختبر فروتون التخصص الفراغي لإنزيم ثنائي الببتيداز . تحت إشراف زميله الباحث في مختبر بيرغمان، ليونيداس زيرفاس ، الرائد في مجال تخليق الببتيدات، قام فروتون بتخليق ثنائيات ببتيد متخصصة فراغيًا وببتيدات صغيرة أخرى كركائز إنزيمية. وجد فروتون وزملاؤه أمثلة مهمة على التخصص في مجموعة من البروتيازات، وهي ملاحظات كانت ذات صلة بالمناقشات النظرية الجارية حول بنية البروتين. كان اكتشافه الأهم في معهد روكفلر هو ركيزة ببتيدية اصطناعية لإنزيم البيبسين ، على عكس الاعتقاد السائد بأن البيبسين لا يتفاعل مع الببتيدات الاصطناعية القصيرة. كمشروع جانبي، عمل أيضًا على تطبيقات طريقة بيرغمان وزيرفاس لتخليق الببتيدات باستخدام كاربوبنزوكسي وبعض التفاعلات الجانبية المرتبطة بها. ^{[ 8 ]}

بين ديسمبر 1941 ونهاية الحرب العالمية الثانية، تحوّل البحث في مختبر بيرغمان من كيمياء البروتين الأساسية إلى أبحاث متعلقة بالحرب تحت إشراف لجنة أبحاث الدفاع الوطني ، التابعة لمكتب البحث والتطوير العلمي . درس فروتون كيمياء غازات الخردل النيتروجينية . وفي عام 1943، فاز فروتون بجائزة إيلي ليلي من الجمعية الكيميائية الأمريكية . ^{[ 9 ]}

في عام ١٩٤٥، بعد وفاة ماكس بيرغمان، انضم فروتون إلى قسم الكيمياء الفيزيولوجية بجامعة ييل (التابع لكلية الطب) - الذي كان يرأسه آنذاك سي إن هيو لونغ - حيث درّس الكيمياء الحيوية لطلاب الطب. انضم فروتون إلى هيئة تدريس علمية متنامية، ضمت محرر مجلة الكيمياء الحيوية ، رودولف أندرسون ؛ كما انضم عالم الكيمياء الحيوية إدوارد تاتوم إلى جامعة ييل في نفس الوقت. بالإضافة إلى البحث والتدريس في جامعة ييل، زار فروتون في عام ١٩٤٨ مختبرات العديد من علماء الكيمياء الحيوية البارزين: قسم الكيمياء التابع لكاي ليندرستروم-لانغ في مختبر كارلسبيرغ ؛ ومختبر هوغو ثيوريل في ستوكهولم ؛ ومختبر ألكسندر تود في جامعة كامبريدج . ^{[ ١٠ ]} في نهاية فترة تعيينه التي استمرت خمس سنوات كأستاذ مساعد، رُقّي فروتون إلى أستاذ وحصل على تعيين مشترك في قسم الكيمياء - وكان آنذاك الأستاذ اليهودي الوحيد الحاصل على درجة البكالوريوس في كلية الطب. ^{[ 11 ]} بحلول عام 1952، انتُخب عضوًا في الأكاديمية الوطنية للعلوم ، ^{[ 12 ]} وفي ذلك العام أصبح أيضًا رئيسًا لقسم الكيمياء الفيزيولوجية (الذي أُعيدت تسميته إلى الكيمياء الحيوية، مما يعكس التحول في تركيز البحث من المشكلات الطبية إلى المشكلات البيولوجية العامة). ^{[ 13 ]} وانتُخب عضوًا في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم عام 1953. ^{[ 14 ]}

مُوِّلَت معظم أبحاث فروتون المبكرة في جامعة ييل بمنحة من مؤسسة روكفلر ؛ إذ كان وارن ويفر يُركِّز على علم الإنزيمات كأحد محاور أبحاث المؤسسة. ترأس فروتون مختبرًا متناميًا ضمَّ طلاب دكتوراه وباحثين ما بعد الدكتوراه ومساعدين فنيين. انصبَّت أبحاثه بشكل رئيسي على مجالين: عمل الإنزيمات المحللة للبروتين، والتخليق الكيميائي (وليس البيولوجي) للببتيدات (الركائز المستخدمة لدراسة التفاعلات الإنزيمية). درس أعضاء مختبر فروتون إنزيم الكاثيبسين C والعديد من الببتيدازات الأخرى، بالإضافة إلى البروتيازات التي تُحفِّز عملية نقل الببتيد ، والتي كان يُعتقد (وتأكد لاحقًا) أنها جزء من التخليق الحيوي للبروتينات . ^{[ 15 ]} وبدلًا من قيادة جهد جماعي يركز على عدد قليل من المشكلات ذات الأولوية العالية، سمح فروتون لأعضاء مختبره باختيار مشكلاتهم الخاصة (عادةً ضمن النطاق الواسع لتخليق البروتين والبروتيازات). من بين الطلاب وباحثي ما بعد الدكتوراه الذين عملوا في مختبر فروتون: ماري إلين جونز ، وميلفين فريد ، وهانيلور وورز ، وبيتر هاينريش ، وكارين نيلسون ، وبوب ميتروني ، ويوشيهيرو أوكودا ، وجورج تابورسكي ، وكريستين زيودرو ، وماكسين سينغر ، ولويس كوهين، وفريدريك نيوث ، وجون ثاناسي ، وتشارلز دري ، وديريك جورج سميث ، وأتسوو ناغاماتسو ، وميلتون وينيتز . كما أمضى عدد من علماء الكيمياء الحيوية البارزين من خارج جامعة ييل فترة في قسم الكيمياء الحيوية التابع لفروتون خلال فترة رئاسته، ومن بينهم: هاري كرول ، وروزابيل ماكمانوس ، وجون كلارك لويس ، وهيربرت غوتفروند ، وماكس غروبر ، وفرانك هيرد ، وفيرنون إنغرام ، وهانز كورنبرغ ، وديميتريوس ثيودوروبولوس ، وهانز توبي . ^{[ 16 ]}

في عام 1953، أكمل فروتون وسيموندز كتابهما الدراسي " الكيمياء الحيوية العامة" ، والذي أصبح أحد أكثر الكتب الدراسية تأثيراً على جيل من طلاب الكيمياء الحيوية. وقد أصدرا طبعة ثانية منه في عام 1958. ^{[ 17 ]}

توفي فروتون بعد يومين من وفاة زوجته في نيو هيفن في 29 يوليو 2007. ^{[ 21 ]}

• الكيمياء الحيوية العامة (1953، 1958)، بالاشتراك مع صوفيا سيموندز
• الجزيئات والحياة: مقالات تاريخية حول التفاعل بين الكيمياء وعلم الأحياء (1972)
• ببليوغرافيا بيولوجية لتاريخ العلوم البيوكيميائية منذ عام 1800 (1982، 1985، 1994)
• التباينات في الأسلوب العلمي: مجموعات البحث في العلوم الكيميائية والبيوكيميائية (1990)
• عالم كيمياء حيوية متشكك (1992)
• ثمانون عاماً (1994)
• البروتينات، والإنزيمات، والجينات: التفاعل بين الكيمياء وعلم الأحياء (1999)
• الأساليب والطرائق في تطوير الكيمياء (2002)

في عام 1993، حصل فروتون على جائزة ديكستر للإنجاز المتميز في تاريخ الكيمياء من الجمعية الكيميائية الأمريكية . ^{[ 22 ]}

• فروتون، جوزيف س. (1994). ثمانون عامًا . نيو هيفن، كونيتيكت: دار إبيكوروس للنشر. ISBN 0964046709.

• أوراق جوزيف ستيوارت فروتون (MS 1396) . المخطوطات والمحفوظات، مكتبة جامعة ييل.
• السيرة الذاتية للأكاديمية الوطنية للعلوم