Баррі Шарплес та Мортен Мелдал заклали основу нової функціональної форми хімії — клік-хімії, а Керолін Бертоцці почала використовувати її в живих організмах.
BREAKING NEWS:
The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the 2022 #NobelPrize in Chemistry to Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal and K. Barry Sharpless “for the development of click chemistry and bioorthogonal chemistry.” pic.twitter.com/5tu6aOedy4— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 5, 2022
Хіміками давно рухає бажання будувати дедалі складніші молекули. У фармацевтичних дослідженнях це часто використовується при штучному відтворенні природних молекул з лікувальними властивостями. Корисних молекулярних конструкцій створено чимало, але для їх виробництва, зазвичай, потрібно багато часу й коштів.
«Премія 2022 року з хімії спрямована на те, щоб не ускладнювати речі, а працювати з тим, що легко та просто. Функціональні молекули можна побудувати навіть прямим шляхом», — каже Йохан Оквіст, голова Нобелівського комітету з хімії.
Спростити процес взявся американський учений-хімік Баррі Шарплес, тепер уже двічі лауреат Нобелівської премії з хімії (2001 року Шарплеса спільно з Редзі Ноєрі та Вільямом Ноулзом відзначили «за створення хіральних каталізаторів окисно-відновлювальних реакцій). Майже у цей час Баррі придумав концепцію клік-хімії – поняття, яке описує хімічні реакції, пристосовані для швидкого і надійного отримання хімічних речовин шляхом з’єднання окремих маленьких елементів. Клік-хімія була задумана як наслідування природи, яка також створює сполуки з модульних елементів – по суті, це форма простої та надійної хімії, де реакції протікають швидко та виключаються небажані побічні продукти.
Трохи пізніше Шарплес і професор Копенгагенського університету Мортен Мелдал незалежно один від одного представили клік-реакцію, що найчастіше використовується зараз – азид-алкінове циклоприєднання (реакція між азидами і алкінами з утворенням триазолів) з використанням мідного каталізатора (CuAAC).
При використанні такого каталізатора реакція прискорюється приблизно в 107 разів, що дозволяє проводити її при температурах, близьких до кімнатної, а відповідно значно спрощує хімічний процес. Також для процесу можна використовувати більш широкий спектр розчинників, включаючи звичайну воду. Цей спрощений варіант зараз широко використовується, у тому числі при розробці фармацевтичних препаратів і для побудови карт ДНК.
Далі за справу взялася Керолін Бертоцці та розробила свої клік-реакції, які можуть працювати навіть усередині живих організмів, і використовуватися для створення карт важливих, але невловимих біомолекул – гліканів. Розроблені Керолін реакції протікають усередині живих систем, не заважаючи природним біохімічним процесам. Клік-реакції вже використовували для розробки ліків від раку, які зараз проходять клінічні випробування.
Премію буде розділено між трьома лауреатами порівну.
Торішню премію з хімії здобули Беньямін Ліст та Девід Макміллан за розвиток асиметричного органокаталізу. У 2020 році премію отримали Емануель Шарпеньтьє та Дженніфер Дудна — за метод редагування геному CRISPR/Cas. У 2019 році Нобелівської премії з хімії були удостоєні Джон Гуденаф, Стенлі Віттінгем та Акіра Йосіно за створення літій-іонних батарей. У 2018 році премію з хімії присудили Френсіс Арнольд — «за спрямовану еволюцію ферментів», а також Джорджу Сміту та Грегорі Вінтеру — «за фагове відображення пептидів та антитіл».
Відео з оголошенням про присудження Нобелівської премії з хімії 2022 року:
- У період із 1901 по 2022 рік було присуджено 114 Нобелівських премій з хімії;
- 25 премій з хімії поділено між двома лауреатами;
- 8 жінок було нагороджено премією з хімії;
- Фредерік Сенгер і Баррі Шарплес двічі отримали премії з хімії;
- 35 років – вік наймолодшого лауреата з хімії Фредеріка Жоліо (був удостоєний Нобелівської премії у 1935 році), 97 років – вік найстаршого лауреата з хімії та найстаршоного лауреата серед всіх номінацій Джона Б. Гуденафа.
- Нобелівський тиждень розпочався 3 жовтня. Першим оголосили лауреата премії з медицини та фізіології – ним став шведський біолог Сванте Паабо, який розшифрував геном неандертальця та визначив, коли відбувся перший контакт гомінінів з Homo sapiens. 4 жовтня оголосили лауреатів з фізики - Ален Аспект, Джон Клаузер та Антон Цайлінгер провели новаторські експерименти із заплутаними квантовими станами.
- 6 жовтня буде оголошено лауреатів Нобелівської премії з літератури, 7 жовтня назвуть лауреата премії миру, а 10 жовтня «нобелівський тиждень» завершиться присудженням премії з економіки Альфреда Нобеля, заснованої Банком Швеції.
- Розмір Нобелівської премії у 2022 році становить 10 мільйонів крон (близько 900 тисяч доларів за поточним курсом).