2018年諾貝爾化學(xué)獎：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)獎揭曉。今年該獎項(xiàng)的獲得者是美國科學(xué)家弗朗西絲·阿諾德（Frances H. Arnoid）、喬治·史密斯（George P. Smith）和英國科學(xué)家格雷戈里·溫特（Sir Gregory P. Winter）。他們的獲獎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)獎揭曉。今年該獎項(xiàng)的獲得者是美國科學(xué)家弗朗西絲·阿諾德（Frances H. Arnoid）、喬治·史密斯（George P. Smith）和英國科學(xué)家格雷戈里·溫特（Sir Gregory P. Winter）。他們的獲獎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)界可以通過更環(huán)保的方式來制造化學(xué)物質(zhì)，比如生產(chǎn)藥物和可再生能源等。
另外兩名獲獎?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是包裹著遺傳物質(zhì)的蛋白質(zhì)膠囊。通過將基因?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)胞用來識別其他細(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最大利益”。
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