新鮮出爐!2018諾貝爾化學獎揭曉!

近日,瑞典皇家科學院決定將2018年諾貝爾化學獎一半頒給Frances H Arnold,獎勵她實現了酶的定向演化;另一半頒發給George P Smith和Gregory P Winter,獎勵他們實現了多肽和抗體的噬菌體呈現技術。


新鮮出爐!2018諾貝爾化學獎揭曉!


美國人弗朗西斯·阿諾德生於1956年,目前是加州理工學院化學工程、生物工程和生物化學領域的教授。1979年,阿諾德畢業於普林斯頓大學,之後在加州大學伯克利分校獲得化學工程博士學位。

新鮮出爐!2018諾貝爾化學獎揭曉!


阿諾德的研究領域包括是綠色化學和替代能源,例如開發高活性酶和微生物,將可再生生物轉化為燃料和化學品。她開創了定向進化的方法,以創造有用的生物系統,包括酶,代謝途徑,基因調控迴路和生物體。此外,她也是多項專利的共同持有者。

定向進化(directed evolution)是一種用於蛋白質工程的方法,它通過模擬自然選擇過程,使蛋白質或核酸按照我們希望的方式進化。其步驟包括使基因經歷誘變(產生變體)、選擇和擴增。 它可以在活細胞體內或是體外(在溶液或微滴中)進行。 定向進化既可以作為一種設計修飾蛋白質的替代方法用於蛋白質工程,也能夠用於在受控的實驗室環境中對基本進化原理的研究。定向進化主要作用有:提高高溫或苛刻條件溶劑中的蛋白質穩定性、提高治療性抗體的結合親和力和新設計酶的活性、改變現有酶的底物特異性。這也是目前改善蛋白質性能最有前途的方法。

值得一提的是,阿諾德是第五位獲得諾貝爾化學獎的女性。此前獲獎的女性包括居里夫人母女,以及在1964年得獎的英國科學家霍奇金(Dorothy Crowfoot Hodgkin)和2009年得獎的以色列科學家約納特(Ada Yonath)。

喬治·史密斯現年77歲,美國密蘇里-哥倫比亞大學的生物學教授。他本科畢業於哈弗福德學院,又在哈佛大學獲得細菌學和免疫學博士學位。


新鮮出爐!2018諾貝爾化學獎揭曉!



喬治·史密斯最早發明了噬菌體展示技術,當時他將多肽融合表達到絲狀噬菌體的pIII蛋白上,成功證明了可以在絲狀噬菌體上展示多肽。George Pieczenik 的一份專利也闡述了噬菌體文庫的構建。這一技術後來被分子生物學實驗室的 Greg Winter 和 John McCafferty、Scripps 研究所的 Lerner 和 Barbas 以及德國癌症研究中心的團隊進一步開發和優化,用於展示諸如抗體的治療性蛋白。

67歲的格雷戈裡·溫特來自英國,畢業於劍橋大學,是蛋白質工程領域的權威。他曾任劍橋大學三一學院副院長、以及醫學研究會分子生物學實驗室副主任和蛋白質及核酸化學部門主任。2004年,溫特因其對分子生物學的貢獻而被封為爵士。


新鮮出爐!2018諾貝爾化學獎揭曉!



溫特最重要的成就之一是他成功地在試管中直接開發“人源”抗體,而不需要雜交瘤和實驗動物免疫。他體外生產抗體的新技術為開發新的診斷程序和治療方案鋪平了道路,並且沿著這些路線已經開始了若干成功的臨床試驗。

噬菌體展示技術(phage display technology)是將外源蛋白或多肽的DNA序列插入到噬菌體外殼蛋白結構基因的適當位置,使外源基因隨外殼蛋白的表達而表達,同時,外源蛋白隨噬菌體的重新組裝而展示到噬菌體表面的生物技術。

關於諾貝爾化學獎:

自1901年至2017年,諾貝爾化學獎共頒發了109次。值得一提的是,以遺產設立該獎項,發明了硝化甘油炸藥的諾貝爾本人就是瑞典著名化學家。

新鮮出爐!2018諾貝爾化學獎揭曉!


由於在過去一個世紀中,物理、生物、生物物理、生物化學等領域的研究成果都曾斬獲化學獎,因此諾貝爾化學獎也被戲稱為“諾貝爾理綜獎”。例如在2017年,來自瑞士、美國和英國的三位生物物理學家憑藉在冷凍電子顯微術領域的貢獻而斬獲諾貝爾化學獎。

在177位獲獎者中,唯一獲得過兩次諾貝爾化學獎的是英國生物化學家桑格爾(Frederick Sanger)。他在1958年憑藉開創蛋白質測序領域,測定胰島素氨基酸序列而首次獲獎,之後在1980年因發明測定DNA序列的方法梅開二度。

根據諾貝爾獎官網統計,諾貝爾化學獎得主的平均獲獎年齡為58歲。到目前為止,最年輕的化學獎得主是時年35歲的法國科學家約里奧-居里。他和妻子,即居里夫人的女兒因為發現人工放射性而共同獲得1935年的諾貝爾化學獎。此外,居里夫人也曾因為發現釙和鐳獲得過1911年的諾貝爾化學獎。

迄今為止,共有三位諾貝爾化學獎得主拿過不止一次諾貝爾獎。除了兩次斬獲化學獎的桑格爾、獲得物理學獎和化學獎的居里夫人以外,美國化學家鮑林(Linus Pauling)則將1954年的化學獎和1962年的和平獎收入囊中。前者的獲獎成果是化學鍵研究,而後者則是為了表彰鮑林在1950年代積極反對把科研成果用於戰爭,特別是反對核戰爭。

本文首發於微信公眾號:化工707,一個40W化工從業者都在關注的專業化工信息平臺。


分享到:


相關文章: