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        諾貝爾化學獎授予酶和抗體的直接進化
        
			
        
				2019-01-23 21:25:19
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        酶定向進化的基本原理。在定向進化的幾個周期之后，一種酶的效率可能會提高幾千倍。[Johan Jarnestad/瑞典皇家科學院]
        

        諾貝爾化學獎授予酶和抗體的直接進化
        

        今年，諾貝爾化學獎認識到，當科學家需要改善酶和抗體時，他們有時會發(fā)現(xiàn)，他們能做的最理性的事情就是放棄理性的設計。相反，他們可能會求助于定向進化，也就是生物學中最強大的過程的人類定向版本。
        

        定向進化的先驅被諾貝爾委員會包括弗朗西絲·h·阿諾德博士,萊納斯·鮑林化學工程教授,加州理工學院的生物工程和生物化學,喬治·p·史密斯博士名譽館長特聘教授在密蘇里大學生物科學,先生和格雷戈里。冬天,MRC實驗室的博士,分子生物學。阿諾德博士因為“酶的定向進化”獲得了一半的諾貝爾獎。史密斯和溫特分享了另一半“肽和抗體的噬菌體展示”。
        

        和自然進化一樣，定向進化也包括交配和選擇。然而，在定向進化中，這些過程是被管理的。例如，在定向進化中，交配可能是通過DNA重組來完成的，而選擇就是施加選擇壓力，而選擇這種壓力是為了達到理想的目的，例如產生一種高效的酶、一種方便的生物燃料或一種抗癌藥物。
        

        諾貝爾獎得主的靈感來自生命的化學工具——蛋白質。自從生命的第一批種子在大約37億年前出現(xiàn)以來，蛋白質被優(yōu)化、改變和更新，創(chuàng)造了難以置信的多樣性，解決了不計其數(shù)的化學問題。
        

        阿諾德從自然界中得到啟發(fā)，于1993年進行了第一次酶的直接進化。從那時起，她改進了目前常規(guī)用于開發(fā)新催化劑的方法。阿諾德博士的酶的用途包括更環(huán)保地制造化學物質，如藥品，以及為更環(huán)保的交通部門生產可再生燃料。
        

        利用噬菌體顯示技術指導抗體進化的原理。這種方法被用來生產新藥。[Johan Jarnestad/瑞典皇家科學院]
        

        1985年，史密斯博士發(fā)明了一種被稱為噬菌體展示的優(yōu)雅方法，一種噬菌體——一種感染細菌的病毒——可以用來進化新的蛋白質。溫特博士利用噬菌體展示技術指導抗體的進化，目的是生產新的藥物。基于這種方法的第一種藥物adalimumab于2002年獲得批準，用于治療類風濕關節(jié)炎、銀屑病和炎癥性腸病。從那時起，噬菌體展示已經產生了抗體，可以中和毒素，對抗自身免疫性疾病，并治愈轉移性癌癥。
        

        承認Drs的貢獻。諾貝爾委員會指出，阿諾德、史密斯和溫特“我們正處于定向進化革命的早期，它正以許多不同的方式為人類帶來并將帶來最大的利益。”
        
			

			
          
        
			
        
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