De Nobelprijs voor de scheikunde van 2018 gaat dit jaar naar Frances Arnold, George Smith en Sir Gregory Winter voor onderzoek naar enzymen en de versnelde evolutie van eiwitten.

“This year’s prize is about harnessing the power of evolution.” Met deze woorden werden de drie Nobelprijswinnaars voor de scheikunde van dit jaar bekendgemaakt. De prijs gaat voor de helft naar de Amerikaanse Frances Arnold en voor de andere helft naar de Amerikaanse George Smith en de Britse Gregory Winter.

Opnieuw gaat dit jaar de Nobelprijs naar een vrouw! Frances Arnold is de vijfde vrouw die de Nobelprijs voor de scheikunde wint. Marie Curie (1911), Irène Joliot-Curie (1935), Dorothy Crowfoot Hodgkin (1964) en Ada Yonath (2009) gingen haar voor.

Enzymen

Arnold ontvangt de Nobelprijs en de helft van het prijzengeld (870.000 euro) voor de gerichte evolutie van enzymen. Enzymen zijn eiwitten die werken als katalysators; ze versnellen reacties binnen of buiten cellen in ons lichaam. Zo zorgen bijvoorbeeld spijsverteringsenzymen ervoor dat voedingsstoffen worden afgebroken tot bouwstenen. Eiwitten worden afgebroken tot aminozuren, koolhydraten tot glucose, vetten tot vetzuren en glycerol enzovoorts.

Arnold leidde het onderzoek naar de eerste gerichte evolutie van enzymen. Door het natuurlijke evolutieproces van grote aantallen eiwitvarianten in reageerbuizen na te bootsen, kunnen onderzoekers in korte tijd een arsenaal aan enzymen produceren. Deze enzymen worden gebruikt om van alles en nog wat te produceren, van biobrandstoffen tot farmaceutische producten.

Faagdisplay

George Smith ontvangt – samen met Gregory Winter – de andere helft van de prijs voor het ontwikkelen van een methode om eiwitinteracties te bestuderen, faagdisplay genoemd. Bacteriofagen – of fagen – zijn kleine virussen die bacteriën infecteren. Door eiwitten op de mantel van fagen te pinnen, zijn de bacteriofagen als het ware gelabeld. Vervolgens kunnen deze fagen worden gevolgd en kunnen onderzoekers zien welke andere eiwitten aan de eiwitten op de mantel binden.

Sir Gregory Winter is vervolgens met deze techniek – faagdisplay dus – nieuwe geneesmiddelen gaan ontwikkelen. Tegenwoordig heeft faagdisplay antilichamen geproduceerd die giftige stoffen kunnen neutraliseren, auto-immuunziekten kunnen tegengaan en uitgezaaide kanker kunnen genezen.

Bron: Nobelprize.org

Beeld: Niklas Elmehed