Frances Arnoldová

Frances Arnoldová (nepřechýleně Arnold; * 25. června 1956[1]) je americká vědkyně, inženýrka a laureátka Nobelovy ceny za chemii za průkopnické využití řízené evoluce k tvorbě enzymů s vylepšenými nebo novými funkcemi.[2][3] Její výzkum zahrnuje především využití řízené evoluce k produkci zelené energie a ekologické chemické syntéze. V roce 1979 získala bakalářský titul v oboru strojního a leteckého inženýrství na Princetonské univerzitě a v roce 1985 doktorát v oboru chemického inženýrství na Kalifornské univerzitě v Berkeley, kde také prováděla postdoktorální výzkum v oblasti biofyzikální chemie.[4] V roce 1986 začala pracovat na Kalifornském technologickém institutu, kde je v současné době profesorkou chemie, inženýrství, bioinženýrství a biochemie. Pokračuje ve výzkumu řízené evoluce a jeho využití ve vědě, medicíně, chemii a energetice.

Frances Arnoldová
Frances Arnoldová v roce 2012
Rodné jménoFrances Hamilton Arnold
Narození25. června 1956 (65 let)
Pittsburgh
Alma materPrincetonská univerzita (do 1979)
Kalifornská univerzita v Berkeley (do 1985)
Taylor Allderdice High School
PracovištěKalifornský technologický institut
Oborchemické inženýrství
OceněníGarvan–Olin Medal (2005)
FASEB Excellence in Science Award (2007)
Member of the National Academy of Sciences of the United States (2008)
AAAS Fellow (2009)
Charles Stark Draper Prize (2011)
… více na Wikidatech
Manžel(ka)James Edwin Bailey (do 1994)
Partner(ka)Andrew E. Lange (1994–2007)
RodičeWilliam Howard Arnold
PříbuzníWilliam Howard Arnold (dědeček)
Webwww.che.caltech.edu/faculty/arnold_f/index.html
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Výzkum

Hlavní oblastí jejího výzkumu je využití řízené evoluce k přípravě enzymů s lepšími nebo zcela novými vlastnostmi.[5] Řízená evoluce je metoda,[6] která dokáže poskytovat nové typy biologických systémů, např. enzymů, metabolických drah a organismů.[7] Přirozená evoluce je časově příliš náročná, jejího urychlení dosáhla Arnoldová pomocí zavedení mutací do sekvencí proteinů, tyto mutované proteiny jsou poté testovány a pokud dojde ke zlepšení požadované funkce, jsou vybrány do další iterace. Tato metoda byla využita např. k návrhu enzymů využitelných pro ekologičtější výrobu obnovitelných paliv a farmaceutických sloučenin.

Jednou z výhod řízené evoluce je fakt, že mutace nejsou čistě náhodné, ale jsou řízeny tak, aby byly dostatečně efektivní. Počet náhodných mutací v tak velkých systémech je astronomický, proto je nutné při výběru strategie zohlednit znalosti dané systému.[5]

Arnoldová využila metod řízené evoluce k optimalizaci enzymů (nebyla ale první, např. Berry Hall[8]). V roce 1993 publikovala práci, ve které tuto metodu využila k vytvoření nové verze enzymu subtilisinu E, která byla aktivní v nepřirozeném prostředí, v rozpouštědle DMF.[9] Tuto metodu dále rozvíjela a prokázala, že nově připravené enzymy by mohly být schopné fungovat ve větším rozsahu teplot, než přirozené enzymy. Také navrhla enzymy, které vykonávají funkce, pro které neexistuje žádný přírodní enzym. Například vyvinula cytochrom P450 pro provádění cyklopropanace[10] a přenos karbenu a nitrenu.[5][10]

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Frances Arnold na anglické Wikipedii.

  1. Francis H. Arnold – Facts – 2018 [online]. Nobel Media AB, 3 October 2018 [cit. 2018-10-05]. Dostupné online. (anglicky)
  2. The Nobel Prize in Chemistry 2018 [online]. 2018-10-03 [cit. 2018-10-04]. Dostupné online. (anglicky)
  3. Nobelova cena za chemii. Akademon [online]. 2018-10-03 [cit. 2018-10-04]. Dostupné online.
  4. Frances H. Arnold [online]. Kalifornský technologický institut [cit. 2018-10-04]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2018-10-05. (anglicky)
  5. The Nobel Prize in Chemistry 2018 [online]. 2018-10-03 [cit. 2020-03-16]. Dostupné online.
  6. KULHÁNKOVÁ, Lucie. Nobelova cena za chemii aneb jak urychlit evoluci [online]. AGA (Aldebaran Group for Astrophysics), 2018-10-05 [cit. 2020-03-16]. Dostupné online.
  7. CIRINO, Patrick C.; ARNOLD, Frances H. Exploring the Diversity of Heme Enzymes through Directed Evolution. Příprava vydání Susanne Brakmann, Kai Johnsson. Weinheim, FRG: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Dostupné online. ISBN 978-3-527-30423-3, ISBN 978-3-527-60064-9. DOI 10.1002/3527600647.ch10. S. 215–243. (anglicky) DOI: 10.1002/3527600647.ch10.
  8. HALL, B. G. Experimental evolution of a new enzymatic function. II. Evolution of multiple functions for ebg enzyme in E. coli. Genetics. 1978-07, roč. 89, čís. 3, s. 453–465. PMID: 97169 PMCID: PMC1213848. Dostupné online [cit. 2020-03-16]. ISSN 0016-6731. PMID 97169.
  9. CHEN, K.; ARNOLD, F. H. Tuning the activity of an enzyme for unusual environments: sequential random mutagenesis of subtilisin E for catalysis in dimethylformamide.. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1993-06-15, roč. 90, čís. 12, s. 5618–5622. Dostupné online [cit. 2020-03-16]. ISSN 0027-8424. DOI 10.1073/pnas.90.12.5618. PMID 8516309. (anglicky)
  10. COELHO, P. S.; BRUSTAD, E. M.; KANNAN, A. Olefin Cyclopropanation via Carbene Transfer Catalyzed by Engineered Cytochrome P450 Enzymes. Science. 2013-01-18, roč. 339, čís. 6117, s. 307–310. Dostupné online [cit. 2020-03-16]. ISSN 0036-8075. DOI 10.1126/science.1231434. (anglicky)

Externí odkazy
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.