2018年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)：酶的定向演化以及用于多肽和抗體的噬菌體展示技術(shù)
2018年10月02日 16:27
10月，2018年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)揭曉。今年該獎(jiǎng)項(xiàng)的獲得者是美國(guó)科學(xué)家弗朗西絲·阿諾德（Frances H. Arnoid）、喬治·史密斯（George P. Smith）和英國(guó)科學(xué)家格雷戈里·溫特（Sir Gregory P. Winter）。他們的獲獎(jiǎng)理由是在酶的定向演化以及用于多肽和抗體的噬菌體展示技術(shù)方面取得的成果。
10月，2018年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)揭曉。今年該獎(jiǎng)項(xiàng)的獲得者是美國(guó)科學(xué)家弗朗西絲·阿諾德（Frances H. Arnoid）、喬治·史密斯（George P. Smith）和英國(guó)科學(xué)家格雷戈里·溫特（Sir Gregory P. Winter）。他們的獲獎(jiǎng)理由是在酶的定向演化以及用于多肽和抗體的噬菌體展示技術(shù)方面取得的成果。
Frances H. Arnoid從1993年起，進(jìn)行了酶的第一次定向進(jìn)化，這是一種催化化學(xué)反應(yīng)蛋白質(zhì)。她的方法經(jīng)常用于開發(fā)新催化劑，用這種方法產(chǎn)生的酶，用途包括開發(fā)更環(huán)保的化學(xué)物質(zhì)、藥品以及為運(yùn)輸部門生產(chǎn)更環(huán)保的可再生燃料。
酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的、對(duì)其底物具有高度特異性和高度催化效能的蛋白質(zhì)或RNA，因此是一類重要的生物催化劑。1993年Arnoid完成了首個(gè)酶的定向演化實(shí)驗(yàn)，也就是首次實(shí)現(xiàn)了她的理論，此后她不斷完善這個(gè)方法，現(xiàn)在已能用于開發(fā)新的催化劑。基于Arnoid的研究成果，業(yè)界可以通過(guò)更環(huán)保的方式來(lái)制造化學(xué)物質(zhì)，比如生產(chǎn)藥物和可再生能源等。
另外兩名獲獎(jiǎng)?wù)摺狦eorge P. Smith和Sir Gregory P. Winter則因?yàn)殚_發(fā)了噬菌體展示的方法，來(lái)進(jìn)行抗體的定向進(jìn)化，進(jìn)而生產(chǎn)新的藥物。第一種基于這種方法的阿達(dá)木單抗已在2002年獲批，用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、牛皮癬和炎癥性腸病。從那時(shí)起，噬菌體展示產(chǎn)生了可以中和毒素、抵抗自身免疫疾病和轉(zhuǎn)移性癌癥的抗體。
1985年，Smith開發(fā)出了一種被稱為“噬菌體呈現(xiàn)”的技術(shù)，該方法基于專門感染細(xì)菌的噬菌體病毒。這些病毒本身只不過(guò)是包裹著遺傳物質(zhì)的蛋白質(zhì)膠囊。通過(guò)將基因?qū)胧删w，Smith可以在噬菌體中演化出新型蛋白質(zhì)。Winter則應(yīng)用噬菌體呈現(xiàn)技術(shù)制造出藥物抗體?？贵w是我們的免疫細(xì)胞用來(lái)識(shí)別其他細(xì)胞的標(biāo)簽分子。
瑞典皇家科學(xué)院認(rèn)為，“我們正處于直接進(jìn)化革命的早期階段，它以多種不同方式為人類帶來(lái)最大利益”。
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