Винсент дю Виньо́ (; 18 мая 1901, Чикаго — 11 декабря 1978) — американский .
Биография Винсент дю Виньо родился 18 мая 1901 года в Чикаго. По происхождению он был французом, сыном Альфреда дю Виньо, изобретателя и конструктора машин, и Марии Терезы дю Виньо. Он учился в средней школе Карла Шульца в Чикаго, которую окончил в 1918 году. Когда он учился в первом классе школы, два его друга пригласили Винсента проводить химические эксперименты в их домашней лаборатории. Они получали химические реактивы от аптекаря и проводили эксперименты, связанные с получением серосодержащих взрывчатых веществ. Это было его первым знакомством с наукой. В то время шла Первая мировая война, и на фермы требовалась молодёжь. Выпускникам средней школы была предложена возможность весной поработать на фермах и получить дипломы в июне. Юный Винсент работал всю весну и лето на ферме возле Каледонии в штате Иллинойс. Он гордился тем, что мог вручную подоить двадцать коров. Дю Виньо решил стать фермером, однако его старшая сестра Беатрис помогла ему изменить своё решение и предложила поступить в Иллинойсский университет в Урбана-Шампейн для изучения химии. Он последовал её совету и получил диплом химика-технолога в 1923 году.
У молодого дю Виньо не было денег, а ему надо было окончить университет и магистратуру. Он перебирал овощи, собирал яблоки, работал в библиотеке, разливал газированную содовую воду — вот неполный перечень его занятий в то время. Однако наиболее оплачиваемой работой для него была работа метрдотелем. Однажды, во время работы официантом, Винсент увидел хорошенькую рыжую девушку и сказал одному из своих коллег: «Это женщина, на которой я собираюсь жениться», и они действительно поженились. Молодую девушку звали Зелла Зон Форд. Её специальностью был английский язык, но когда они с Винсентом познакомились поближе, он узнал, что она берёт уроки математики и химии. Хотя она окончила университет со специальностью английский язык, она знала химию достаточно хорошо, так что после их свадьбы в июне 1924 года, она смогла преподавать химию в средней школе.
Одним из профессоров, оказавших значительное влияние на молодого дю Виньо, был Карл Шипп Марвел. Дю Виньо был потрясён его лекциями и исследовательской программой и решил писать магистерскую диссертацию под его руководством. Будучи студентом, Винсент дю Виньо все более интересовался взаимодействием органической химии и биохимии. Он слушал углублённые курсы биохимии Г. Б. Льюиса и диетолога В. С. Розе, чьи работы по изучению пищеварения белых крыс позже оказали влияние на некоторые исследования метаболизма самого дю Виньо.
Дю Виньо получил степень магистра в 1924 году, позже работал некоторое время с доктором Вальтером Карром в центральном военном госпитале в Филадельфии. Весной 1925 года дю Виньо получил приглашение от профессора Джона Р. Мурлина поступить в медицинскую школу Рочестерского университета для работы над химией инсулина, и он принял это предложение. В 1927 году дю Виньо защитил диссертацию по теме «сера в инсулине», получив степень доктора философии. В последний год своего пребывания в Рочестере он получил премию Национального научно-исследовательского совета, которая позволила ему после защиты диссертации продолжить обучение с Джоном Джейкобом Абелем, профессором фармакологии в медицинской школе при университете Дж. Хопкинса. Здесь, в сотрудничестве с Оскаром Винтерштайнером и Гансом Йенсеном он продолжил изучение инсулина. Получение второй премии позволило дю Виньо выезжать за границу. Он познакомился с пептидным синтезом в лаборатории Макса Бергмана в институте Общества кайзера Вильгельма (Дрезден, Германия) и пробыл некоторое время у профессора Георга Барджера в Эдинбургском университете (Великобритания).
Научная и преподавательская деятельность Имея достаточно оборудования, чтобы начать независимые исследования, дю Виньо в 1929 году занял должность на кафедре физиологической химии в своей alma mater в Иллинойсе. Биохимия стала его избранной областью, и у него появилась возможность иметь собственных дипломников. В 1932 году в возрасте 31 года дю Виньо стал профессором и заведующим кафедрой биохимии в медицинской школе при университете Дж. Вашингтона в Вашингтоне. Ему было жаль покидать выдающуюся кафедру в Урбане, где он провёл три счастливых года, и таких великих профессоров, как Адамс, Марвел, Шринер и Фусон — химиков-органиков, и профессора Розе — биохимика, однако возможность иметь большую независимость была решающей.
Винсент дю Виньо оставался в университете Джорджа Вашингтона до 1938 года, когда он был приглашён возглавить кафедру биохимии медицинского колледжа Корнеллского университета в Нью-Йорке, которую прежде занимал Стенли Р. Бенедикт. Клаус Хофманн, один из сотрудников дю Виньо, вспоминал, что он был прекрасным учителем и лектором — его лекции были хорошо подготовленными и интересны студентам. Сам дю Виньо подчеркивал важность преподавания и говорил, что преподавание важнее исследований.
Чтобы быть в курсе всех экспериментов, он настаивал, чтобы каждый исследователь в группе передавал ему результаты своих исследований по меньшей мере раз в неделю. Для дю Виньо был характерен критический подход к лабораторным результатам. Каждая возможная сторона проекта долго обсуждалась, а новые подходы и идеи, способные прояснить проблему глубоко изучались. По словам Хофманна, работая в команде, дю Виньо легко общался с людьми и пользовался уважением сотрудников.
В 1967 году Винсенту дю Виньо был присвоен почётный статус, и он возглавил кафедру химии Корнеллского университета в Итаке.
Исследования инсулина Абель закристаллизовал инсулин в 1926 году, и затем Йенсен, Винтерштайнер и дю Виньо изучили состав кислотных гидролизатов кристаллического гормона. Несмотря на довольно примитивные методы, доступные в то время, было установлено присутствие в гидролизате цистина и других разнообразных аминокислот. На этом основании был сделан вывод о том, что инсулин является белком. Позже дю Виньо высказывался по этому поводу: «Сейчас может показаться странным говорить о работе, доказывающей белковую природу инсулина, потому что в настоящее время то, что гормон может быть белком, или то, что белок может быть гормоном, является общеизвестным фактом, однако в то время (1928 год) эта точка зрения была принята неохотно». На мысль того времени сильное влияние оказывали концепции химической природы ферментов Р. Вильштеттера — считалось, что ферменты состоят из малой функциональной части — кофермента, и белкового носителя.
Исследования серосодержащих аминокислот Многие из работ дю Виньо по промежуточному метаболизму касались образования цистеина в организме животных и метаболического взаимоотношения между метионином, цистеином, гомоцистеином, цистатионином и холином. Он назвал реакции, лежащие в основе процессов метаболизма транссульфурированием и трансметилированием. Было известно, что включение в рацион крыс, находящихся на бесцистеиновой диете, метионина, поддерживало их развитие. Розе показал, что метионин — независимая аминокислота в рационе крыс; организм крыс способен синтезировать цистеин, но метионин — неспособен. В 1931 году, обрабатывая метионин концентрированной серной кислотой, дю Виньо обнаружил новую серосодержащую кислоту. Это соединение было старшим симметричным гомологом цистина, и он назвал его гомоцистином. Позже он обнаружил, что восстановленная форма этой аминокислоты — гомоцистеин — важное метаболическое соединение. По наблюдениям дю Виньо, гомоцистеин также поддерживает рост крыс, находящихся на диете с нехваткой цистина. Эти наблюдения указывали на метаболическое взаимодействие метионина и гомоцистеина, была предложена гипотеза, что деметилирование метионина может быть стадией биосинтеза цистеина. Дю Виньо синтезировал L-цистатионин, в котором углеродные цепи цистеина и гомоцистеина соединяются одним атомом серы, и обнаружил, что это соединение также поддерживало рост крыс на диете, бедной цистеином. Это наблюдение свидетельствовало о том, что организм крысы был способен разрывать тиоэфирную связь с образованием цистеина. Дальнейшие наблюдения, основанные на изучении печёночных срезов in vitro, показали, что цистатионин не превращается в гомоцистеин. Добавление к печёночным срезам смеси гомоцистеина и серина привело к 60 % переходу серы гомоцистеина в цистеин, что служило серьёзным доказательством того, что гомоцистеин является интермедиатом образования цистатионина. Дю Виньо применил новые технологии введения радиоактивных меток для изучения превращения метионина в цистеин. Он синтезировал рацемический метионин, меченный по бета и гамма положениям изотопом 13С и содержащих изотоп 34S, и скормил это соединение крысам. Крыс выбрили перед началом эксперимента и остригли шерсть по истечении 38 дней после начала эксперимента. Цистин, выделенный из шерсти, содержал 34S, но не содержал 13С. Исходя из результатов этого эксперимента, был сделан вывод, что только сера, но не углеродная цепь метионина, использовалась в процессе биосинтеза цистеина. Поэтому был сделан окончательный вывод о том, что в организме крысы синтез цистеина из метионина включает стадию деметилирования с образованием гомоцистеина, который далее конденсируется с серином с образованием цистатионина. Последний разрезается с образованием цистеина и альфакетобутиратной (2-оксобутановой) кислоты. Суть состоит в том, что превращение метионина в цистеин включает перенос серы метионина на серин. Этот процесс благодаря дю Виньо получил название транссульфурирования. Учёный сделал наблюдение, что холин — соединение богатое метильными группами, может выступать в качестве донора последних в процессе превращения гомоцистеина в метионин. Это привело к появлению концепции трансметилирования и понятию подвижных метильных групп.
Исследования биотина Поль Дьёрдь попросил дю Виньо помочь установить химическую природу биотина печени, который Дьёрдь назвал витамин H. У крыс, получавших рацион, содержащий большое количество сырых яичных белков в качестве источника белка, развивался тяжёлый дерматит и нервные расстройства, и они погибали, если условия не изменялись. Определённые продукты питания, такие как печень и дрожжи, содержат вещество, способное предотвратить и излечить эти расстройства. Целебный фактор Дьёрдь назвал витамином H (от немецкого слова haut — ). Биотин, фактор роста дрожжей, был выделен из яичных желтков Кёглом и Тёнисом. Дю Виньо, Дьёрдь и сотрудники смогли вылечить синдром яичного белка (дефицит витамина H) при помощи чистого биотина Кёгла, продемонстрировав, что витамин H и биотин являются одним и тем же соединением. Биотин был выделен из экстрактов печени и молока в Корнеллских лабораториях, и была установлена его химическая структура. Структура, установленная дю Виньо и сотрудниками, была подтверждена химическим синтезом в лабораториях Мерка. Биотин, впервые обнаруженный как фактор роста дрожжей, оказался важным витамином млекопитающих.
Исследования пенициллина Вторая мировая война прервала работы лаборатории, и дю Виньо был приглашён в Военный комитет медицинских исследований, чтобы присоединиться к учёным США и Англии для совместных усилий по работе над химией пенициллина. Корнеллская лаборатория внесла значительный вклад в изучение химии пенициллина. Возможно, наиболее важным результатом являлся синтез микроколичеств антибиотика, и доказательство его идентичности с природным соединением.
Исследования гормонов задней доли гипофиза