Нобелевской премии по химии за 2018 год удостоятся Фрэнсис Арнольд за исследование направленной эволюции ферментов, также Джордж Смит и Сэр Грегори Винтер за фаговый дисплей пептидов и антител. Об этом сообщается на сайте премии, передает «Lenta.ru».

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. 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.