今日，沃爾夫基金會(huì)公布了2022年的沃爾夫化學(xué)獎(jiǎng)得主名單，來自普林斯頓大學(xué)的Bonnie L. Bassler教授、斯坦福大學(xué)的Carolyn R. Bertozzi教授、以及Scripps研究所的Benjamin F. Cravatt III教授摘得殊榮。新聞稿指出，這些科學(xué)家在理解細(xì)胞通訊背后的化學(xué)，以及發(fā)明化學(xué)方法，用于研究碳水化合物、脂類、以及蛋白質(zhì)在此類生物進(jìn)程中的作用做出了開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。
“Bonnie Bassler教授因她闡明細(xì)菌之間化學(xué)溝通的作用而獲沃爾夫化學(xué)獎(jiǎng)。她做出了重要發(fā)現(xiàn)，揭示了群體感應(yīng)（quorum sensing）如何被細(xì)菌用于其毒性，以及用于跨物種間的交流?！?/span>Bassler教授是普林斯頓大學(xué)分子生物學(xué)系的主任。當(dāng)她還是一名生物化學(xué)專業(yè)的本科生時(shí)，曾被安排研究來自細(xì)菌的酶。當(dāng)時(shí)，她對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的興趣并不大，因?yàn)樗X得細(xì)菌是最簡單的生物。但很快，她發(fā)現(xiàn)這種看似簡單的生命，內(nèi)部其實(shí)相當(dāng)復(fù)雜。于是在博士畢業(yè)后，她開始專注研究細(xì)菌之間如何通過化學(xué)方法來進(jìn)行溝通。具體來看，Bassler教授研究的是一種叫做群體感應(yīng)的現(xiàn)象，它涉及一系列化學(xué)信號(hào)的生產(chǎn)、釋放、以及探測(cè)。這些信號(hào)能讓細(xì)菌群落調(diào)控基因表達(dá)，從而在群體層面調(diào)控它們的行為。理解群體感應(yīng)，不僅在微生物學(xué)上具有重要應(yīng)用價(jià)值，也能協(xié)助理解高等生物的發(fā)育。Bassler教授的研究表明細(xì)菌會(huì)使用多種“語言”進(jìn)行溝通。這讓我們能更好地理解細(xì)菌在物種內(nèi)，以及物種之間的交流，也能讓我們理解細(xì)菌在群體水平上如何形成配合，還能協(xié)助科學(xué)家們基于背后的信號(hào)傳導(dǎo)通路進(jìn)行設(shè)計(jì)，用于控制群體感應(yīng)。而能夠干擾群體感應(yīng)的療法，有望對(duì)抗耐藥細(xì)菌的感染。沃爾夫化學(xué)獎(jiǎng)的新聞稿指出，她的工作對(duì)于開發(fā)新型抗微生物療法，或是下一代抗生素，均有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
“Carolyn Bertozzi教授因?yàn)樘剿魃镎换瘜W(xué)，理解糖萼（細(xì)胞表面的糖蛋白和糖脂）及其在健康和疾病中的作用而獲得沃爾夫化學(xué)獎(jiǎng)。這能用于生物成像、化學(xué)蛋白組學(xué)、以及體內(nèi)藥物遞送?！?/span>Bertozzi教授是斯坦福大學(xué)的一名化學(xué)家，因開發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，用于生物發(fā)現(xiàn)和療法開發(fā)而知名。Bertozzi教授的父親曾在麻省理工學(xué)院教授物理學(xué)，也鼓勵(lì)她研究自己上課時(shí)所用的工具，這讓她從小建立了對(duì)科學(xué)的熱情。Bertozzi教授的主要研究方向與細(xì)胞膜有關(guān)。細(xì)胞膜對(duì)于細(xì)胞而言具有重要作用，使其免受外界環(huán)境的破壞。但在保護(hù)作用之外，細(xì)胞膜還和復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)有關(guān)，這一切都由細(xì)胞表面的糖蛋白和鞘糖脂介導(dǎo)。Bertozzi教授開辟了生物正交化學(xué)領(lǐng)域，使得研究人員們能通過化學(xué)的方法修飾活體系統(tǒng)中的分子，而不會(huì)干擾原本的生化途徑。也正是利用生物正交化學(xué)，她在理解糖萼的功能上做出了突破性的發(fā)現(xiàn)。這些糖萼幾乎在每一個(gè)細(xì)胞上都存在，且被大量糖基化修飾，是細(xì)胞與細(xì)胞間結(jié)合作用的介導(dǎo)。新聞稿指出，她的開創(chuàng)性工作協(xié)助了與癌癥、炎癥、細(xì)菌感染等疾病相關(guān)的基礎(chǔ)藥物發(fā)現(xiàn)進(jìn)程。其中最為產(chǎn)業(yè)所熟知的，或許是被稱為溶酶體靶向嵌合體（LYTACs）的蛋白降解技術(shù)（詳見藥明康德相關(guān)報(bào)道）——它能降解結(jié)合細(xì)胞膜，或是位于細(xì)胞外的靶點(diǎn)。Benjamin F. Cravatt III教授
“Benjamin Cravatt教授開發(fā)了基于活性的蛋白質(zhì)分析技術(shù)，這是一個(gè)強(qiáng)大的工具，被廣泛用于化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)的研究，能用于分析生物系統(tǒng)中的酶功能。他使用這一方法，分析了大量在人類生物學(xué)和疾病中起到關(guān)鍵角色的酶，這包括內(nèi)源性大麻素水解酶，它們的脂質(zhì)產(chǎn)物能調(diào)控細(xì)胞間交流。為此他獲得沃爾夫化學(xué)獎(jiǎng)。”Cravatt教授是Scripps研究所化學(xué)系的教授，他的研究方向主要是理解人類生理和病理進(jìn)程中的蛋白功能，并使用得到的知識(shí)來發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新療法靶點(diǎn)，以及治療疾病的新藥。他的工作很大程度上將化學(xué)和生物學(xué)連接了起來。Cravatt教授課題組開發(fā)并應(yīng)用了一系列技術(shù)，用于發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物生物學(xué)和疾病中的相關(guān)生化通路。他也開創(chuàng)了一種基于蛋白活性，鑒別蛋白類型的方法。這些跨界的方法催生了一系列工具，用于理解酶的分子、細(xì)胞、以及生理學(xué)功能。沃爾夫獎(jiǎng)的新聞稿指出，Cravatt教授在內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)上的工作，極大改變了蛋白質(zhì)組分析的格局。他表明創(chuàng)新的化學(xué)方法能被用于廣泛而具有深度的分析，直接探明在生物學(xué)系統(tǒng)中的蛋白質(zhì)功能。同時(shí)，Cravatt教授也開創(chuàng)了被稱為“基于活性的蛋白質(zhì)分析”（ABPP）技術(shù)，用化學(xué)探針來直接分析酶的功能。比如研究人員們可以給具有特定化學(xué)性質(zhì)的酶加上熒光標(biāo)簽，在細(xì)胞里一下子看清所有具有活性的酶的位置，以直接在活體系統(tǒng)中確定藥物的靶點(diǎn)。他的這些工作已經(jīng)將不少酶的作用與癌癥與神經(jīng)疾病關(guān)聯(lián)了起來。我們?cè)俅巫ＹR這三名斬獲沃爾夫化學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)家們。他們的工作不僅對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)有著重要意義，也能用于科學(xué)轉(zhuǎn)化，推進(jìn)創(chuàng)新療法的開發(fā)，造福全球病患。
本文圖片均來自沃爾夫化學(xué)獎(jiǎng)官方網(wǎng)站。
參考資料：
[1] Bonnie L. Bassler Wolf Prize Laureate in Chemistry 2022, Retrieved February 8, 2022, from https://wolffund.org.il/2022/02/08/bonnie-l-bassler/
[2] Carolyn R. Bertozzi Wolf Prize Laureate in Chemistry 2022, Retrieved February 8, 2022, from https://wolffund.org.il/2022/02/08/carolyn-r-bertozzi/
[3] Benjamin F. Cravatt III Wolf Prize Laureate in Chemistry 2022, Retrieved February 8, 2022, from https://wolffund.org.il/2022/02/08/benjamin-f-cravatt-iii/
原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/YxOq65VCoo4LOwRWgZ-XrQ
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