2023年沃尔夫化学奖公布!何川教授等3位科学家获奖

2023-02-08 11:04:26 - 市场资讯

转自:医药观澜

当地时间2023年2月7日17:00时,以色列沃尔夫基金会(theWolfFoundation)公布了2023年沃尔夫奖(WolfPrize)获奖名单,其中化学领域的奖项分别颁发给芝加哥大学何川(ChuanHe)教授,日本东京大学HiroakiSuga教授,以及美国斯克里普斯研究所JefferyW.Kelly教授,以表彰他们揭示RNA和蛋白质的功能和病理性功能障碍,并创造了以新的方式利用这些生物聚合物的能力来改善人类疾病的策略。

何川教授

2023年沃尔夫化学奖公布!何川教授等3位科学家获奖

获奖理由:发现可逆的RNA甲基化及其在基因表达调控中的作用

已有研究发现,超过150种结构不同的细胞RNA分子转录后修饰,这些修饰发生在数千个位点。其中一些修饰是动态的,可能具有类似于蛋白质和DNA修饰的关键调节作用。因此,了解动态RNA修饰的范围和机制代表了生物学和医学的一个新兴、前沿的研究方向。

何川教授是表观转录组学领域的权威学者,他的研究内容是RNA的转录后修饰在细胞中所起的作用,以及它们对哺乳动物发育和人类疾病的广泛影响。他的研究涵盖了广泛的化学生物学、核酸化学、生物学、表观遗传学和生物无机化学,重点是了解RNA和DNA的修饰及其在调节基因表达中的作用。

何川教授的工作对于开发针对RNA甲基化效应器的潜在疗法以对抗人类疾病(如癌症)具有重要意义。他的研究小组鉴定出可以擦除(erase)和撤销(undochanges)RNA分子变化的蛋白质,这引发了表转录组(epitranscriptome)领域的出现。何教授解释了RNA甲基化是如何通过表征阅读蛋白来发挥作用的,阅读蛋白在许多类型的癌症中起着关键作用,包括子宫内膜癌症、急性髓细胞白血病和胶质母细胞瘤。

何川教授因其在RNA修饰领域的开创性工作而获得此次沃尔夫化学奖。他发现了可逆的RNA甲基化,导致了关于RNA修饰在基因表达调控中的功能作用的概念突破。他的实验室发现了第一个RNA去甲基化酶,这是一种从N6-甲基腺苷中去除甲基的酶(N6-甲基腺苷是真核生物中最普遍的mRNA修饰)。

HiroakiSuga教授

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获奖理由:开发基于RNA的催化剂,彻底改变了生物活性肽的发现

Suga教授的研究领域包括生物有机化学、化学生物学和与RNA、翻译和肽相关的生物技术。作为一名年轻的研究人员,他在使用基于RNA的酶或核酶将非天然氨基酸结合到tRNA中方面取得了重大进展。这项被称为“Flexizyme”的技术极大地拓展了基因密码重编程的潜力。通过使用重组核糖体体外翻译蛋白质的研究,Suga教授可以将各种非天然氨基酸结合到表达的肽中,自发产生形成大环肽的分子。Suga教授使用寡核苷酸展示和定向进化创建了RaPID系统,这是一个生产和选择数十亿大环肽作为蛋白质靶的高亲和力粘合剂的平台,其中包括许多以前被认为是不可治疗的。

2006年,Suga教授及其伙伴共同创立了PeptiDream,以推进和应用一种名为RaPID的系统。该系统很快成为一种广泛使用的技术,用于寻找小分子蛋白质粘合剂,特别是破坏蛋白质-蛋白质相互作用。他的发现使得大规模构建复杂分子成为可能。与其他方法相比,Suga教授的工作产生了更多独特的非天然分子,这些方法具有独特的立体化学,丰富的官能团密度,以及查询和控制生物过程所必需的3D架构。这为新一代药物铺平了道路。

HiroakiSuga教授因“开发了一种非常创新的环肽体外选择系统,作为蛋白质-蛋白质相互作用的抑制剂”而获得此次沃尔夫化学奖。他发明了一种基于RNA的催化剂flexizyme,它超越了自然机制,极大地拓展了可与核糖体机制结合的氨基酸范围。Suga教授的策略能够快速构建和筛选巨大的环状肽库。他的独特发现为药物化学建立了一种新的方法,并为药物发现创造了新的工具。

JefferyW.Kelly教授

2023年沃尔夫化学奖公布!何川教授等3位科学家获奖

获奖理由:制定改善病理性蛋白质聚集的临床策略

Kelly教授因开发一种新的、具有临床影响力的策略来改善由病理性蛋白质聚集引起的疾病而获得沃尔夫化学奖。

大多数蛋白质分子必须折叠成确定的三维结构才能获得它们的功能活性。然而,一些蛋白质可以采用多种折叠状态,它们的生物活性状态可能只是勉强稳定。错误折叠的蛋白质会形成有毒的聚集体,例如可溶性低聚物和纤维状淀粉样蛋白沉积物,这可能导致阿尔茨海默病和许多其他病症的神经退行性变。所有细胞都包含广泛的蛋白质折叠装置蛋白质稳态网络,例如分子伴侣和其他防止或调节蛋白质聚集的因素。这些防御网络在衰老过程中往往会下降,从而促进聚集沉积病的表现。

Kelly教授的研究重点是了解蛋白质折叠、错误折叠和聚集,并利用化学和生物学方法开发新的治疗策略,以对抗由蛋白质错误折叠和聚集引起的疾病。通过发现影响心脏和神经系统的淀粉样蛋白疾病中蛋白质聚集的机制,他为抗击神经退行性疾病做出了重大贡献。他展示了一种蛋白质转甲状腺素蛋白分解并聚集成簇从而杀死细胞、组织并最终杀死患者的机制,并开发了一种分子方法来稳定这种蛋白质。

Kelly教授的开创性贡献揭示了分子水平上蛋白质稳态(蛋白质稳态)的基本特征,包括蛋白质折叠、错误折叠和聚集之间的相互作用。蛋白质稳态失调与一系列人类疾病有关。Kelly教授的实验室利用这些基本见解开发了药物Vyndaqel(通用名tafamidis)。这种开创性的药物可显著减缓家族性淀粉样多发性神经病(一种神经退行性疾病)和家族性和散发性TTR心肌病(导致心力衰竭)的进展。

祝贺这三名斩获沃尔夫化学奖的科学家们。他们的工作对于推进基础科学进步和创新疗法开发均具有重要意义。

参考资料:

[1]Congratulations!2023WolfPrizeLaureateswereannounced.RetrievedFeb7,2023fromhttps://wolffund.org.il/2023/02/07/congratulations-2023-wolf-prize-laureates-were-announced/

[2]ChuanHe.RetrievedFeb7,2023fromhttps://wolffund.org.il/2023/02/07/chuan-he/

[3]JefferyW.Kelly.RetrievedFeb7,2023fromhttps://wolffund.org.il/2023/02/07/jeffery-w-kelly/

[4]HiroakiSuga.RetrievedFeb7,2023fromhttps://wolffund.org.il/2023/02/07/hiroaki-suga/

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