如何看待美英三位科学家因肽类和抗体技术获得2018年诺贝尔化学奖?

曹佳鹏


在这里主要从两个方面介绍回答:

  1. 2018年诺贝尔化学奖的介绍。
  2. 2018年的诺贝尔化学奖者开发的技术给我们带来了什么?

  3. 三位获奖者所获奖的具体技术内容是什么?

2018年诺贝尔化学奖

今年诺贝尔化学奖授予给了Frances H. Arnold、George P. Smith和Sir Gregory P. Winter等三位科学家,突出的显示了获奖者利用进化的力量来创造新的酶和抗体,用于促进绿色化学工业,减轻疾病和挽救生命等方面给我们的生活带来的不可估量的贡献。

  • Frances H. Arnold是第一个进行了酶(一种催化生物化学反应的蛋白质,目前发现也有酶不是蛋白)的定向进化的科学家。她已经改进了很多用于开发新催化剂的方法,如今已经广泛地应用到我们生活中,比如说一些医药用品和一些生活化学用品,同时其在可再生燃料方面也做出了突出的贡献。
  • 另外两位获奖者是George P. Smith和Sir Gregory P. Winter。前者开发著名而又经典的噬菌体(噬菌体是一种感染细菌的病毒)展示技术,其中,可用于进化新蛋白质。后者使用噬菌体展示技术进行了抗体的定向进化以此来产生一系列如今应用到我们生活医疗中的药物,比如说其可用于产生今年诺贝尔生理学奖的明星抗体PD-1。应用于这种技术生产上市的药物已经广发的应用到治疗类风湿性关节炎以及用于抵抗自身免疫疾病和治愈转移性癌症的广泛中和抗体。

获奖者开发的方法已经应用于我们的生活

  1. 在我们的生活中使用的很多生活用品都离不开酶,如洗衣粉以及很多去污剂。

  2. 如今各行各业的产品离不开酶,其在催化生产效率上具有重要的作用,有利于生态环境的保护。基于获奖者的前瞻发现,无数具有促进塑料用品降解的酶被发现,对我们的生活环境的不断改善起了很大的作用。

  3. 近年来,应用噬菌体展示技术进行广泛中和抗体的筛选已经完全融入了医疗健康领域,各种各样的药物解决了无数的疾病患者,经典的技术也一直为科学工作者使用,不断的改进极大地促进了科学研究的进步。

什么是phage display(噬菌体展示技术)?

噬菌体展示技术是将外源蛋白或外源肽的DNA序列插入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置,然后使外源基因可以与噬菌体外壳蛋白本身的表达一起表达的一种技术,是研究蛋白质和蛋白质,蛋白质和肽以及蛋白质跟DNA相互作用的最强大和广泛使用的实验室技术之一。

同时我们知道,在重组噬菌体后,外源蛋白也可以在噬菌体外壳蛋白的表面显示。简而言之,使用表达多种多肽或蛋白质的噬菌体文库来选择与所需靶标结合的噬菌体文库。然而,基于不同的噬菌体,载体或文库,噬菌体展示系统可分为各种类型:

  1. 基于不同的噬菌体。

  2. 基于不同的载体。

  3. 基于不同的文库。


什么是酶?

在这里用一个幽默的动画介绍一下什么是酶。

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