Frances H. Arnold

Frances H. Arnold (2012)

Frances Hamilton Arnold (nascida em 25 de julho de 1956 em Pittsburgh , Pensilvânia ) é uma bioquímica e engenheira química americana. Ela é professora de Engenharia Química , Bioquímica e Bioengenharia no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e detém a cátedra Dick e Barbara Dickinson . Ela é considerada uma pioneira no campo da evolução dirigida em química. Em 2018, ela recebeu o Prêmio Nobel de Química por suas realizações . Sob o comando do presidente dos Estados Unidos Joe Biden , ela e Maria T. Zuber vão co-presidir o Conselho de Consultores de Ciência e Tecnologia do presidente .

Vida

Arnold cresceu em um subúrbio de Pittsburgh , Pensilvânia , como filha do engenheiro nuclear William Howard Arnold . Ela é neta do General William Howard Arnold . Em sua juventude, ela protestou contra a Guerra do Vietnã , mudou-se para Washington DC em rebelião contra a casa de seus pais, onde ela própria financiou o ensino médio servindo garçons em um clube de jazz e dirigindo táxis, e estava na América do Sul para trabalhar em um solar projeto de energia. Ela se formou na Princeton University com bacharelado em engenharia aeroespacial e engenharia mecânica em 1979 e um PhD em engenharia química pela University of California, Berkeley , em 1985 . Sua dissertação foi intitulada Design and scale-up of affinity separations . Desde 1986 ela estava na Caltech.

plantar

Ela é conhecida como uma das pioneiras no uso de métodos de evolução direcionada no desenvolvimento de novas proteínas para, por exemplo, medicina, biocatálise e biocombustíveis . O DNA com erros ( mutações ) é duplicado e os resultados mais promissores são incorporados aos micróbios para a produção genética das proteínas correspondentes. Ela empreendeu suas primeiras tentativas em 1996 para otimizar uma enzima ( subtilisina E) que ocorre naturalmente em bactérias para um ambiente orgânico em vez de aquoso. Ela possui mais de 30 patentes nos Estados Unidos (2011) e aconselhou várias empresas de biotecnologia e farmacêutica, como a Merck Sharp & Dohme, no desenvolvimento do medicamento para diabetes Januvia .

Ela desenvolveu substâncias que se acoplam a neurotransmissores e prometem métodos de imagem aprimorados para explorar o cérebro, onde a ressonância magnética funcional tem sido baseada principalmente no conteúdo de oxigênio do sangue.

A formação enzimática de ligações carbono-silício também foi descrita por seu grupo. Da mesma forma, um método altamente seletivo de representação enzimática foi o ciclopropano - precursor na síntese do ticagrelor descrito.

Em 2005, ela foi cofundadora da Gevo Inc., que desenvolve métodos para a produção de biocombustíveis. Ela desenvolveu uma enzima que funciona em condições anaeróbicas e, portanto, economiza altos custos de ventilação. Ela trabalha com enzimas que extraem biocombustível da celulose em vez do açúcar.

Pessoal

Ela tem três filhos. Em 2005 ela desenvolveu câncer de mama e foi operada. Seus hobbies incluem mergulho, caminhadas, ciclismo e viagens.

honras e prêmios

Associações

Fontes

  • com KQ Chen: Engenharia de enzimas para solventes não aquosos: mutagênese aleatória para aumentar a atividade da subtilisina E em meios orgânicos polares. Biotechnology (NY), Vol. 9, 1991, páginas 1073-1077.
  • com K. Chen: Ajustando a atividade de uma enzima para ambientes incomuns: mutagênese aleatória sequencial da subtilisina E para catálise em dimetilformamida. Proc Natl Acad Sci USA, Vol. 90, 1993, pp. 5618-5622.
  • Proteínas de engenharia para ambientes incomuns. FASEB J., Volume 7, 1993, pp. 744-749.
  • com K. Miyazaki: Explorando os caminhos evolutivos não naturais por saturação mutagênese: melhoria rápida da função da proteína. J. Mol. Evol., Vol. 49, 1996, pp. 716-720.
  • Evolução direcionada: criando biocatalisadores para o futuro. In: Ciência da Engenharia Química. Volume 51, 1996, pp. 5091-5102, doi: 10.1016 / S0009-2509 (96) 00288-6 .
  • with JC Moore, HM Jin, O. Kuchner: Strategies for the in vitro Evolution of Protein Function: Enzyme Evolution by Random Recombination of Improved Sequences. In: Journal of Molecular Biology . Volume 272, 1997, pp. 336-347, pdf .
  • com H. Zhao: mutações funcionais e não funcionais distinguidas por recombinação aleatória de genes homólogos, Proc Natl Acad Sei. USA, Vol. 94, 1997, pp. 7997-8000.
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  • with L. You: Directed evolution of subtilisin E in Bacillus subtilis to boost total activity in aquoso dimetilformamide, Protein Eng., Volume 1996, 1994, pp. 77-83.
  • com JC Moore: evolução direcionada de uma para-nitrobenzil esterase para solventes orgânicos aquosos. Nature Biotechnology, Vol. 14, 1996, páginas 458-467.
  • com Z. Shao, H. Zhao, L. Giver: Random-priming recombinação in vitro: uma ferramenta eficaz para a evolução dirigida. Nucleic Acids Res., Vol. 26, 1998, pp. 681-683.
  • with L. Giver, A. Gershenson, PO Freskgard: Directed evolution of a thermostable esterase. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, Vol. 95, 1998, pp. 12809-12813.
  • Design por Directed Evolution. In: Contas de Pesquisa Química . Volume 31, 1998, pp. 125-131, pdf
  • com HM Zhao: a evolução direcionada transforma a subtilisina E em um equivalente funcional da termase. Protein Eng., Vol. 12, 1999, pp. 47-53.
  • com K. Miyazaki: Explorando caminhos evolutivos não naturais por mutagênese de saturação: melhoria rápida da função da proteína. J. Mol. Evol., Vol. 49, 1999, pp. 716-720.
  • com V. Sieber, CA Martinez: Bibliotecas de proteínas híbridas de sequências relacionadas distantemente. Nature Biotechnology, Vol. 19, 2001, páginas 456-460.
  • com CA Voigt, C. Martinez, ZG Wang, SL Mayo: Blocos de construção de proteínas preservados por recombinação. Nature Struct. Biology, Vol. 9, 2002, pp. 553-558.
  • com Phillip A. Romero: Explorando paisagens de fitness de proteínas por evolução dirigida. In: Nature Reviews Molecular Cell Biology . Volume 10, 2009, pp. 866-876, doi: 10.1038 / nrm2805 .
  • A natureza da inovação química: novas enzimas por evolução. The Quarterly Review of Biology, Volume 48, 2015, pp. 404-410.
  • Evolução dirigida: trazendo uma nova química à vida. Angew. Chem. Int. Ed., Volume 57, 2018, pp. 4143-4148.

Links da web

Commons : Frances Arnold  - coleção de imagens, vídeos e arquivos de áudio

Evidência individual

  1. ↑ https://buildbackbetter.gov/speeches/remarks-announcing-key-science-advisors-as-prepared-for-delivery-by-president-elect-joe-biden-in-wilmington-delaware/
  2. ↑ Você, Arnold: Evolução direcionada da subtilisina E no Bacillus Subtilis para a catálise de dimetilformamida. In: Protein Engineering. Volume 9, 1996, pp. 77-83.
  3. ↑ Kan SB, Lewis RD, Chen K, Arnold FH: Evolução direcionada do citocromo c para a formação da ligação carbono-silício: dando vida ao silício. , Ciência. 25 de novembro de 2016; 354 ​​(6315): 1048-1051, PMID 27885032
  4. ↑ Hernandez KE, Renata H, Lewis RD, Jennifer Kan SB, Zhang C, Forte J, Rozzell D, McIntosh JA, Arnold FH: Highly Stereoselective Biocatalytic Synthesis of Key Cyclopropane Intermediate to Ticagrelor. , ACS Catal. 4 de novembro de 2016; 6 (11): 7810-7813, PMID 28286694
  5. ^ MIT Technology Review, 2013 .
dados pessoais
SOBRENOME Arnold, Frances H.
NOMES ALTERNATIVOS Arnold, Frances Hamilton
PEQUENA DESCRIÇÃO Bioquímico americano
DATA DE NASCIMENTO 25 de julho de 1956
LOCAL DE NASCIMENTO Pittsburgh , Pensilvânia