Нобелевскую премию по химии 2018 присудили за направленную эволюцию ферментов, пептидов и антител
Нобелевскую премию по химии 2018 года получили: Фрэнсис Арнольд за проведение первой направленной эволюции ферментов, Джордж Смит и сэр Грегори Уинтер за фаговый дисплей пептидов и антител.
Половина Нобелевской премии по химии была присуждена Фрэнсис Арнольд (Frances H. Arnold) за направленную эволюцию ферментов — белков, катализирующих химические реакции. При направленной эволюции ферментов в последовательность гена, кодирующего синтез этого белка, случайным образом вносят мутации, после чего выбирают белок с нужными свойствами, например с увеличенной активностью.
Первые удачные опыты Арнольд провела еще в 1993 году и с тех пор значительно усовершенствовала методы, которые сегодня повсеместно используются для разработки новых катализаторов. Эти ферменты используются, например, в фармацевтической промышленности, а также при производстве возобновляемых видов биотоплива для экологичного транспорта.
Другую половину премии поделят между Джорджем Смитом (George P. Smith) и сэром Грегори Уинтером (Sir Gregory P. Winter) за фаговый дисплей пептидов и антител .
В 1985 году Смит показал, что изменение в одном из генов бактериофага (вируса, заражающего бактерию) «отображается» в структуре белков, расположенных на поверхности вируса. Таким образом, бактериофаг можно применять для развития новых белков с свойствами, которых нет в природе.
Уинтер использовал фаговый дисплей для направленной эволюции антител с целью производства новых фармацевтических препаратов. Первый препарат, основанный на этом методе, — адалимумаб, получивший утверждение в 2002-м и используемый для лечения ревматоидного артрита, псориаза и воспалительных заболеваний кишечника. При помощи фагового дисплея также стали производить антитела, способные нейтрализовать токсины, противостоять аутоиммунным заболеваниям и лечить метастатический рак.
«Фаговый дисплей — это самый быстрый способ получения антител, способных специфично связываться с раковыми клетками. Например, если вы хотите увеличить эффективность какого-то антитела в тысячу раз, вы берете его ген и вставляете в вирус так, чтобы нужный белок оказался на поверхности. После этого методом случайной эволюции можно создать библиотеку вирусов и проверять работу антитела во все более и более сложных условиях, выбирая те вирусные частицы, которые оказались лучшими. В результате можно получить последовательность, которой нет в природе, но имеющую нужные нам свойства», — пояснил Константин Северинов, профессор Сколтеха и университета Ратгерса.
официальный пресс-релиз Нобелевского комитета
