Нобелевскую премию по химии вручат за исследование белков

Нобелевской премии по химии за 2018 год удостоятся Фрэнсис Арнольд (Frances H. Arnold) за исследование направленной эволюции ферментов и Джордж Смит (George P. Smith) и Сэр Грегори Винтер (Sir Gregory P. Winter) за фаговый дисплей пептидов и антител.

Фрэнсис Арнольд провела первую в мире направленную эволюцию белковых ферментов, при которой в ДНК, кодирующую фермент, вносятся случайные мутации. Модифицированные гены внедряются в бактерии, которые начинают производить белки с измененными аминокислотными последовательностями.

Ферменты тестируются, и отбираются те из них, что лучше, чем другие, проводят катализ биохимических реакций. В них снова вводят случайные мутации, и цикл повторяется заново, пока не будет получен фермент с оптимальными свойствами. Этот метод применяется в химической промышленности и фармацевтике.

Джордж Смит разработал фаговый дисплей — метод изучения взаимодействия белков с другими биологическими молекулами. Ученый вставил ген белка в бактериофаг, который инфицировал клетки бактерий и производил новые фаги.

Пептид, кодируемый вставленной ДНК, становился частью внешней оболочки вируса и позволял фагу прикрепиться к целевым молекулам на планшете. Фаги без соответствующей ДНК легко смывались.

Грегори Винтер использовал фаговый дисплей для разработки новых лекарств. Он вставлял в бактериофаги ДНК, кодирующие различные сайты связывания антитела, получая, таким образом, библиотеку антител. Ученый затем проверял, какие бактериофаги присоединятся к специфичным молекулам-мишеням, сообщает «Лента.ру».

В отобранные антитела затем вносили случайные мутации, чтобы повысить их специфичность и способность крепко связываться с мишенью. С помощью этого метода удается создать препараты для нейтрализации ядов, борьбы с аутоиммунными заболеваниями и лечения метастатического рака.

Официальная церемония вручения премии пройдет 10 декабря (день смерти Альфреда Нобеля) в Стокгольме (Швеция). Награду лауреатам передаст король Швеции Карл XVI Густав.

Сумма денежного вознаграждения в 2018 году составит примерно один миллион долларов на всех лауреатов премии по химии. Половину премии получит Фрэнсис Арнольд, а оставшуюся часть разделят Джордж Смит и Грегори Винтер.

Нобелевскую премию по химии за 2017 год получили Жак Дюбоше, Йоахим Франк и Ричард Хендерсон за развитие криоэлектронной микроскопии высокого разрешения для определения структуры биомолекул в растворе.