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2022年诺贝尔化学奖:像“搭扣”一样解决了复杂的化学和生物问题
生物技术君
中国生物技术网
2022-10-09
北京时间10月4日17点49分,瑞典皇家科学院宣布,将2022年的诺贝尔物化学奖授予
Carolyn R.Bertozzi、Morten Melda
l和
K.Barry Sharpless
,以表彰他们在点击化学和生物正交化学领域的贡献。
以下是诺贝尔奖官网对本年度化学奖的解读:
只需“点击”一下,分子就会被耦合在一起——让复杂的过程变得简单
Barry Sharpless和Morten Meldal为化学的功能形式——“点击化学”奠定了基础,在点击化学中,构建分子的模块可以快速有效地耦合在一起(就像搭扣一样)。Carolyn Bertozzi将点击化学带到了一个新的维度,并开始在生物体内利用它。
长期以来,化学家们一直在努力尝试构建越来越复杂的分子。在医药研究领域中,这通常会涉及到人工重建具有药用特性的天然分子,并创建了许多令人惊叹的分子结构,然而,构建这些分子的过程是耗时,且成本高昂的。
诺贝尔化学委员会主席Johan Åqvist说:"今年的化学奖没有授予过于复杂的问题,而是选中了简单的解决方案:通过一条直接的途径来构建功能分子。”
获得人生中第二个诺贝尔化学奖的Barry Sharpless开创了这一局面。大约在2000年,他提出了 "点击化学 "的概念,这是一种简单且可靠的化学形式:反应会迅速发生,从而避免了不必要的副产物。
此后不久,Morten Meldal和Barry Sharpless分别提出了展示现在点击化学领域皇冠上的明珠:铜催化末端炔烃与叠氮化物的环加成反应。这是一个优雅而高效的化学反应,现在已被广泛使用,包括药物开发、绘制DNA图谱和创造多用途材料等许多领域。
Carolyn Bertozzi将点击化学提升到了一个新的水平。为了绘制细胞表面重要但难以捉摸的生物大分子——聚糖,她开发了能在生物体内发挥作用的点击反应。生物正交反应发生时不会破坏细胞的正常化学反应。
这些反应现在在全球范围内被用来探索细胞和跟踪生物过程。
利用生物正交反应,科学家们已经改善了癌症药物的靶向性。目前,许多相关药物正在临床试验中进行测试。
点击化学和生物正交反应已将化学带入了功能主义时代。这给人类带来了最大的益处。
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