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Chemie-Nobelpreis 2018 Die Kraft der Evolution in Enzymen und Antikörpern

Der Nobelpreis für Chemie geht in diesem Jahr zur Hälfte an die US-Forscherin Frances Arnold und zur anderen Hälfte an George Smith aus den USA und den Briten Gregory Winter für ihre Beiträge zur Entwicklung einer grünen chemischen Industrie.

Stand: 03.10.2018 | Archiv

Proteine sind die chemischen Werkzeuge des Lebens. Im Laufe der Zeit wurden sie durch die Evolution optimiert, verändert, erneuert und es wurde eine unglaubliche Vielfalt dieser Enzyme geschaffen.

Beurteilung der Jury

"Sie haben sich die Kraft der Evolution zu nutzen gemacht" - so begründete das Nobel-Komitee die Entscheidung zum Chemie-Nobelpreis 2018. Die drei Forscher entwickelten zieltgerichtet Enzyme und Viren, die in umweltfreundlichen Chemikalien oder als Medikamente zum Einsatz kommen.

Die gerichtete Evolution von Enzymen

Frances Arnold gelang es 1993 erstmals, Enzyme gezielt in eine gewünschte Richtung zu entwickeln, die sogenannte gerichtete Evolution. Diese Proteine leiten als Katalysatoren bestimmte chemische Reaktionen ein. Seitdem hat Arnold ihre Methode verfeinert, mit denen neue Katalysatoren entwickelt werden. Solche maßgeschneiderten Enzyme werden heute für die Herstellung zahlreicher Stoffe genutzt, etwa für Biokraftstoffe und Pharmazeutika. Für ihre Forschung bekam sie eine Hälfte des diesjährigen Chemie-Nobelpreises zuerkannt.

Bakteriophagen im Kampf gegen Krankheiten

Die andere Hälfte des Nobelpreises für Chemie geht zu gleichen Teilen an den US-Amerikaner George Smith und den Briten Sir Gregory Winter. George Smith entwickelte im Jahr 1985 eine Methode, bei der sogenannte Bakteriophagen - Viren, die Bakterien infizieren - genutzt werden, um neue Proteine mit bestimmten Eigenschaften entstehen zu lassen. Dieses Phagen-Display genannte Verfahren nutzte wiederum der Brite Gregory Winter, um Antikörper mit gewünschten Eigenschaften zur Produktion neuer Pharmazeutika entstehen zu lassen. Die Methode wurde erstmals 2002 genehmigt und wird bei Krankheiten wie rheumatoide Arthritis, Psoriasis und entzündliche Darmerkrankungen genutzt. Aber das Verfahren ist auch in der Lage, mittels Antikörper Giftstoffe zu neutralisieren, Autoimmunerkrankungen entgegenzuwirken und metastasierenden Krebs zu heilen.

"So ziemlich jeder Nobelpreisträger weiß, dass das, wofür er den Preis bekommt, auf vielen Vorgängern aufbaut, dass er eine große Zahl von Ideen und Forschung nutzt, weil er zur rechten Zeit am richtigen Ort ist."

George Smith nach Bekanntgabe des Chemie-Nobelpreises

Frances Arnold, geboren 1956 in Pittsburgh, ist erst die fünfte Frau, die mit dem Chemie-Nobelpreis ausgezeichnet wird und die zwanzigste, die überhaupt einen Wissenschafts-Nobelpreis erhält. Sie arbeitet am California Institute of Technology in Pasadena. George Smith, geboren 1941, forschte an der University of Missouri, USA, und lebt jetzt im Ruhestand. Der 1951 in Leicester geborene Sir Gregory Winter ist dem molekularbiologischen Labor im englischen Cambridge sein Forscherleben lang treu geblieben.

Deutsche Giftmischer & Querdenker

Chronik: Chemie-Preisträger der vergangenen Jahre

  • 2017: Jacques Dubochet (Schweiz), Joachim Frank (USA) und Richard Henderson (Großbritannien) für die Entwicklung der Kryo-Elektronenmikroskopie
  • 2016: Jean-Pierre Sauvage (Frankreich), Sir James Fraser Stoddart (Großbritannien) und Bernard L. Feringa (Niederlande) für die Entwicklng extrem kleiner molekularer Maschinen, die wie künstliche Muskeln funktionieren
  • 2015: Tomas Lindahl (Schweden), Paul Modrich (USA) und Aziz Sancar (USA/Türkei) für ihre Untersuchungen zu den Werkzeugen, mit deren Hilfe Zellen DNA reparieren
  • 2014: Stefan Hell (Deutschland), Eric Betzig und William Moerner (beide USA) für ihre Entwicklungen in der hochauflösenden Lichtmikroskopie
  • 2013: Martin Karplus, Michael Levitt und Arieh Warshel (alle USA) für ihre Entwicklung von Computer-Modellen komplexer chemischer Systeme
  • 2012: Robert J. Lefkowitz (USA) und Brian K. Kobilka (USA) für die Entdeckung der Wirkungsweise G-Protein-gekoppelter Rezeptoren in Zellen
  • 2011: Dan Shechtman (Israel) für die Entdeckung der Quasikristalle
  • 2010: Richard F. Heck (USA), Ei-ichi Negishi  (Japan) und Akira Suzuki (Japan) für die Verbindung von Kohlenstoffatomen zu komplexen Molekülen
  • 2009: Venkatraman Ramakrishnan (USA), Thomas A. Steitz (USA) und Ada E. Jonath (Israel) für die Forschung zur Erbinformation in den Proteinen
  • 2008: Der in den USA forschende Japaner Osamu Shimomura und die beiden US-Amerikaner Martin Chalfie und Roger Tsien für die Entdeckung des grün fluoreszierenden Proteins GFP
  • 2007: Gerhard Ertl (Deutschland) für seine Arbeiten zu chemischen Prozessen auf festen Oberflächen. Damit habe er die Grundlagen für die moderne Oberflächenchemie geschaffen
  • 2006: Roger D. Kornberg (USA) für die Erforschung, wie die Zelle aus dem Bauplan in den Genen fertige Proteine herstellt
  • 2005: Yves Chauvin (Frankreich), Robert H. Grubbs (USA) und Richard R. Schrock (USA) für die Entwicklung neuer Reaktionswege in der organischen Chemie, unter anderem zur Produktion von Plastik und Arzneien
  • 2004: Aaron Ciechanover und Avram Hershko (beide Israel) sowie Irwin Rose (USA) für die Entdeckung eines lebenswichtigen Prozesses zum Abbau von Proteinen im Körper
  • 2003: Peter Agre (USA) und Roderick MacKinnon (USA) für die Erforschung von Ionen- und Wasserkanälen der Körperzellen.
  • 2002: John B. Fenn (USA), Koichi Tanaka (Japan) und Kurt Wüthrich (Schweiz) für ihre Methoden zum Vermessen von biologischen Molekülen
  • 2001: William S. Knowles (USA), Barry Sharpless (USA) und Ryoji Noyori (Japan) für die Beschreibung neuer Katalysatoren

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