Лесли Фауден (; 13 октября 1925, Рочдейл, Великобритания — 16 декабря 2008, Гистон, Великобритания) — британский учёный, , и , известный новаторскими исследованиями в области фитохимии и растительных аминокислот, а также ролью в продвижении сельскохозяйственных исследований в Великобритании, автор более 190 научных статей и обзоров, редактор 8 книг. Член Лондонского королевского общества (1964), член-корреспондент Американского общества биологов растений (1981), рыцарь-бакалавр (1982), иностранный член Российской академии сельскохозяйственных наук (1991).
Биография
Ранние годы и образование Лесли Фауден родился в Рочдейле в 1925 году и был единственным ребёнком Герберта Фаудена и Эми Дороти Раббич. Герберт был токарем по металлу из ланкастерской семьи, в то время как Эми родилась в семье пекаря и мотальщицы хлопка в Девоне. В 1923 году состоялась свадьба, а в 1930 году семья переехала в недавно построенный двухквартирный муниципальный дом на окраине города. За успехи в учебе Фауден получил полную платную стипендию в Рочдейлской средней школе для мальчиков, где учился с 1936 по 1943 год. В 1940 году он сдал экзамены на получение школьного аттестата по восьми предметам, с отличием по математике, физике, химии, истории и географии, зачётами по немецкой и английской литературе и пропуском по английскому языку. Фауден провел три года в подготовительном колледже, будучи при этом старостой. Первоначально его внимание было сосредоточено на математике, отчасти по семейным обстоятельствам. Родители надеялись, что мальчик станет управляющим банком, как его богатый дядя. Однако Фауден стал больше интересоваться химией и много читал по этому предмету. В 1942 году он на отлично сдал физику, химию и математику для получения школьного аттестата повышенного уровня. В 17 лет за отличные оценки он выиграл государственную стипендию в размере 100 фунтов стерлингов в год для обучения в университете.
Лондонский университет В 1942 году Фауден поступил в Лондонский университет. Для поступления в университет во время войны нужно было разрешение на отсрочку, которое давалось лишь ограниченному числу слушателей курсов государственного значения. Одним из таких предметов была химия. Будучи в академическом списке, Фауден получил разрешение присоединиться к другим 20 студентам после прохождения двухлетнего интенсивного курса по химии в Университетском колледже Лондона с обязательной офицерской подготовкой. Чтобы сократить обучение до двух лет, студентам поручили выполнить значительный объем академической работы во время летних каникул 1944 года наряду с военной подготовкой. Во время обучения в университете Фауден активно занимался спортом, играл в теннис, регби и плавал за команды Университетского коллджа Лондона. Фауден получил диплом бакалавра по химии с отличием, будучи лучшим студентом во всем Университетском колледже Лондона. В результате ему предложили государственную аспирантуру и стипендию Нила-Алнотта. Однако, поскольку призыв на военную службу все еще оставался в силе, у Фаудена не было выбора в отношении учебы в аспирантуре, и его направили исследовать химические реакции на химический факультет Университетского колледжа.
Его докторская диссертация проходила под совместным руководством профессора К. К. Ингольда и профессора Э. Д. Хьюза из Университетского колледжа Уэльса в Бангоре. Темой диссертации было исследование нуклеофильного замещения в алкилгалогенидах по мере укрупнения и разветвления алкильной группы. Докторская степень по физической органической химии была присуждена Фаудену в начале 1948 года, а основные выводы включены в две статьи в рамках серии публикаций профессора Ингольда.
Ранние работы В сентябре 1947 года Фауден согласился занять должность научного сотрудника в отделе исследований питания человека Совета медицинских исследований на Квин-сквер в Лондоне. В течение следующих трёх лет он работал под руководством заместителя директора подразделения, доктора Р. А. Уэбба, над двумя проектами. Первый был посвящен квашиоркору и исследованию фактора, замедляющего рост кукурузных початков. Вторым проектом было хроматографическое исследование продуктов гидролиза белка арахиса и содержания в них свободных аминокислот, которое послужило стимулом для большей части последующих исследований Фаудена. Работа по химическому составу архиса впервые продемонстрировала, что аминокислоты могут быть разделены количественно с использованием недавно разработанного метода бумажной хроматографии. В сотрудничестве с доктором Джимом Доуном он идентифицировал две неизвестные ранее аминокислоты в семенах, листьях и соке ксилемы арахиса. Соединения были идентифицированы как γ-метилен-L-глутамин и γ-метилен-L-глутаминовая кислота и стали первыми алифатическими аминокислотами, содержащими кратные углеродные связи, обнаруженными в природе. В то время это открытие посчитали спорным, поскольку полагалось, что двойные связи быстро окисляются в растениях, но оно привело к увлечению Фаудена необычными небелковыми аминокислотами.
Работы по метаболизму азота в растениях Основные научные работы Фаудена посвящены биохимии растений и метаболизму азота в них.
1950-е годы — идентификация и структурный анализ растительных небелковых аминокислот В 1950 году Фауден вернулся в Университетский колледж Лондона, что предоставило ему большую свободу для реализации его научных интересов и создания собственной лаборатории. В сотрудничестве с профессорами Сперсоллом и Фоггом, он работал над морскими и пресноводными водорослями как возможными источниками белка, поскольку дефицит белка рассматривался как всемирная проблема питания в послевоенные годы. В частности, он изучал поглощение водорослями аммиака и состав белка у целого ряда видов. Наряду с этим он продолжал развивать свое собственное направление исследований небелковых аминокислот в растениях.
Сначала Фауден сосредоточился на структурном анализе и биохимическом синтезе γ-метилен-L-глутамина и γ-метилен-L-глутаминовой кислоты в ростках арахиса. Измерив их концентрацию в различных частях арахиса во время прорастания и роста рассады, Фауден пришел к выводу, что они образуются в процессе превращения белка семян в белок растительной ткани и что γ-метилен-L-глутамин, вероятно, является основным соединением, используемым для транспортировки азота внутри растения. Он идентифицировал уникальную дезамидазу, которая метаболизирует γ-метилен-L-глутамин в γ-метилен-L-глутаминовую кислоту с выделением аммиака и большей специфичностью для γ-метилен-L-глутамина, чем для глутамина. В ходе реализации своей «необычной» программы исследований аминокислот к Фаудену присоединилось множество аспирантов, научных сотрудников и иностранных гостей, многие из которых сделали успешную академическую карьеру. Они обнаружили несколько новых растительных амино- и иминокислот, таких как азетидин-2-карбоновая кислота (A2C) и β-пиразол-1-илаланин. Чтобы доказать, что A2C был правильно идентифицирован, Фауден синтезировал его путем бромирования γ-аминобутирата, за которым последовало замыкание кольца и элиминирование бромоводорода. Синтезированный продукт затем сравнивали с соединением, первоначально выделенным из ландыша Convallaria majalis. По прошествии десятилетия Лесли выделил и охарактеризовал небелковые аминокислоты из большего числа растений, включая тюльпаны, кукурузу, арбуз и различные травы, что подчеркнуло их важность для метаболизма азота в растениях. Результаты его исследований были признаны благодаря продвижению среди читателей в 1956 году. Во время командировки в Корнеллский университет Фауден начал изучение лилейных видов на предмет замещенных глутаминовых кислот и завершил работу над структурой A2C и его более широким распространением в царстве растений. Исследование, проведенное совместно с профессором Ф. К. Стюардом, позволило впервые продемонстрировать, как химические данные могут быть использованы для установления филогенетических связей внутри семейств растений и между составляющими их родами (13,26). В 1957 году он посетил профессора Виртанена в Биохимическом институте в Хельсинки. Эта поездка успешно устранила очевидное несоответствие в химической структуре A2C, выделенного Фауденом из Convallaria majalis и группой профессора Виртанена из Polygonium multiflorum. Как следствие, это способствовало научному признанию нового класса природных амино- и иминокислот.
1960-е годы — характеризация синтеза, метаболизма и токсичности небелковых аминокислот Исследования этого десятилетия проводились в трёх основных взаимосвязанных областях: выделение и характеристика новых небелковых аминокислот в растениях различных родов, идентификация их биосинтетических и метаболических путей и открытие их антиметаболической активности, препятствующей синтезу белка, поскольку они действуют как структурные аналоги белковых аминокислот. В течение этого периода новые аминокислоты, охарактеризованные группой Фаудена, включали 4-замещенные аспарагины, циклопропиламиновые кислоты и С7-ненасыщенные алифатические аминокислоты. В общей сложности они идентифицировали около 50 небелковых аминокислот, многие из которых имели ранее неизвестные химические структуры, которые были доказаны прямым химическим синтезом. Продолжая исследования в этих областях, группа Фаудена разработала новые методы отслеживания метаболических путей с использованием нестабильных изотопов углерода и разделения аминокислот с помощью бумажной, тонкослойной и ионообменной хроматографии и электрофореза. Исследования Фаудена оказали значительное влияние на развитие хемотаксономии и филогенеза растений, поскольку ботаники-таксономы использовали новые данные для формирования теоретической основы классификации растений. Проведенный им анализ девяти семейств растений и более 30 различных родов из разных частей света помог подтвердить правильность классификации растений, основанной на морфологии и цитологии.