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【解構・諾貝爾獎】化學獎:從演化論到研究新藥

2018/10/4 — 0:17

Frances H. Arnold、George P. Smith、Gregory P Winter

Frances H. Arnold、George P. Smith、Gregory P Winter

演化讓地球孕育了各式各樣的生物,無論環境有多惡劣,都有生物有機會可以生存。

蛋白質能讓生物作不同功能,無論是我們的免疫系統、怎樣思考,所有功能都與蛋白質息息相關。不過科學家可以怎樣研發出新蛋白質作治療,或者研究呢?

得獎者 Frances H. Arnold 就被生物演化機制啟發,1993 年成功以「導向演化 (directed evolution) 」研發新蛋白質,製造成可催化化學反應的「人工」酵素 (enzyme) 。導向演化是指科學家模擬自然界的物競天擇機制,將基因置入數回突變過程,挑選,以及放大,從而製作出有理想功能的蛋白質。 此方法令之後的研究人員研發出不同化學物質,並應用於藥物研究或製造可再生燃料。

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研發新物質不限於導向演化。在 1985 年,得獎者 George P. Smith 發現「噬菌體展示技術 (Phage display) 」,讓科學家利用可感染細菌的病毒——噬菌體 (bacteriophage)演化出新的蛋白質。2001 年,另一位得獎者 Gregory P Winter 再利用 Smith 的方法和導向演化出新抗體。在 2002 年,有研究利用此方法首次研發出藥物 adalimumab ,治療類風濕關節炎、乾癬、炎症性腸病等疾病。之後也有不同研究,利用這些方法研發出新藥物。

自然界埋藏了不少奧祕,而導向演化和噬菌體展示技術就是其中一種,讓科學家應用於製造新藥物的新方法。 

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參考資料:
The Royal Swedish Academy of Sciences, The Nobel Prize in Chemistry 2018, 3 October 2018

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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