今日，沃爾夫基金會公布了2022年的沃爾夫化學獎得主名單，來自普林斯頓大學的Bonnie L. Bassler教授、斯坦福大學的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，這些科學家在理解細胞通訊背后的化學，以及發明化學方法，用于研究碳水化合物、脂類、以及蛋白質在此類生物進程中的作用做出了開創性的貢獻。
“Bonnie Bassler教授因她闡明細菌之間化學溝通的作用而獲沃爾夫化學獎。她做出了重要發現，揭示了群體感應（quorum sensing）如何被細菌用于其毒性，以及用于跨物種間的交流。”Bassler教授是普林斯頓大學分子生物學系的主任。當她還是一名生物化學專業的本科生時，曾被安排研究來自細菌的酶。當時，她對這個項目的興趣并不大，因為她覺得細菌是最簡單的生物。但很快，她發現這種看似簡單的生命，內部其實相當復雜。于是在博士畢業后，她開始專注研究細菌之間如何通過化學方法來進行溝通。具體來看，Bassler教授研究的是一種叫做群體感應的現象，它涉及一系列化學信號的生產、釋放、以及探測。這些信號能讓細菌群落調控基因表達，從而在群體層面調控它們的行為。理解群體感應，不僅在微生物學上具有重要應用價值，也能協助理解高等生物的發育。Bassler教授的研究表明細菌會使用多種“語言”進行溝通。這讓我們能更好地理解細菌在物種內，以及物種之間的交流，也能讓我們理解細菌在群體水平上如何形成配合，還能協助科學家們基于背后的信號傳導通路進行設計，用于控制群體感應。而能夠干擾群體感應的療法，有望對抗耐藥細菌的感染。沃爾夫化學獎的新聞稿指出，她的工作對于開發新型抗微生物療法，或是下一代抗生素，均有廣泛的應用價值。
“Carolyn Bertozzi教授因為探索生物正交化學，理解糖萼（細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獎。這能用于生物成像、化學蛋白組學、以及體內藥物遞送。”Bertozzi教授是斯坦福大學的一名化學家，因開發創新技術，用于生物發現和療法開發而知名。Bertozzi教授的父親曾在麻省理工學院教授物理學，也鼓勵她研究自己上課時所用的工具，這讓她從小建立了對科學的熱情。Bertozzi教授的主要研究方向與細胞膜有關。細胞膜對于細胞而言具有重要作用，使其免受外界環境的破壞。但在保護作用之外，細胞膜還和復雜的細胞內信號傳導有關，這一切都由細胞表面的糖蛋白和鞘糖脂介導。Bertozzi教授開辟了生物正交化學領域，使得研究人員們能通過化學的方法修飾活體系統中的分子，而不會干擾原本的生化途徑。也正是利用生物正交化學，她在理解糖萼的功能上做出了突破性的發現。這些糖萼幾乎在每一個細胞上都存在，且被大量糖基化修飾，是細胞與細胞間結合作用的介導。新聞稿指出，她的開創性工作協助了與癌癥、炎癥、細菌感染等疾病相關的基礎藥物發現進程。其中最為產業所熟知的，或許是被稱為溶酶體靶向嵌合體（LYTACs）的蛋白降解技術（詳見藥明康德相關報道）——它能降解結合細胞膜，或是位于細胞外的靶點。Benjamin F. Cravatt III教授
“Benjamin Cravatt教授開發了基于活性的蛋白質分析技術，這是一個強大的工具，被廣泛用于化學蛋白質組學的研究，能用于分析生物系統中的酶功能。他使用這一方法，分析了大量在人類生物學和疾病中起到關鍵角色的酶，這包括內源性大麻素水解酶，它們的脂質產物能調控細胞間交流。為此他獲得沃爾夫化學獎。”Cravatt教授是Scripps研究所化學系的教授，他的研究方向主要是理解人類生理和病理進程中的蛋白功能，并使用得到的知識來發現創新療法靶點，以及治療疾病的新藥。他的工作很大程度上將化學和生物學連接了起來。Cravatt教授課題組開發并應用了一系列技術，用于發現哺乳動物生物學和疾病中的相關生化通路。他也開創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、細胞、以及生理學功能。沃爾夫獎的新聞稿指出，Cravatt教授在內源性大麻素系統上的工作，極大改變了蛋白質組分析的格局。他表明創新的化學方法能被用于廣泛而具有深度的分析，直接探明在生物學系統中的蛋白質功能。同時，Cravatt教授也開創了被稱為“基于活性的蛋白質分析”（ABPP）技術，用化學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性質的酶加上熒光標簽，在細胞里一下子看清所有具有活性的酶的位置，以直接在活體系統中確定藥物的靶點。他的這些工作已經將不少酶的作用與癌癥與神經疾病關聯了起來。我們再次祝賀這三名斬獲沃爾夫化學獎的科學家們。他們的工作不僅對基礎科學有著重要意義，也能用于科學轉化，推進創新療法的開發，造福全球病患。
本文圖片均來自沃爾夫化學獎官方網站。
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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