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诺贝尔化学奖:镜像分子研究获殊荣

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亨利·卡根和西井健三因解决生物体内不对称性之谜而获诺贝尔化学奖,这一发现对开发有效药物至关重要。他们的突破为制造针对人体内可能以两种镜像形式存在但实际仅存在一种形式的分子结构的药物铺平了道路。这种结构上的生物偏倚——称为手性——在抗击疾病的努力中可能至关重要,因为未考虑这一点的潜在治疗方法可能无效甚至有害。“就像舞伴必须匹配一样,化学取决于分子以正确方式结合,”美国化学学会主席里格伯托·埃尔南德斯如此评价这对搭档的获奖。“他们的发现使化学家以前所未有的方式控制了这一过程,从而在药物、材料以及更多领域取得进展。

这对搭档的胜利于周三宣布,意味着他们将共享 SKr12mn(120万美元)奖金。诺贝尔化学委员会主席海纳·林克称他们开发的化学反应“令人惊叹”。获奖者的研究源于某些分子因其内部元素的排列方式而具有不对称性。它们可以以元素组成相同但结构不同的两种形式存在,因为它们无法相互重叠——就像人类的手一样。化学家称这一现象为手性,源自希腊语中“手”的意思。人体内的重要物质,如蛋白质的构成单元氨基酸,是同手性的——也就是说,它们仅存在于两种可能的手性形式中的一种。

“我们体内的许多分子,包括药物靶向的蛋白质,本身具有手性,”伦敦国王学院有机化学教授安德烈·科布说。“因此,药物的‘左手’和‘右手’版本可能以不同方式与人体相互作用,导致不同或减弱的药效。”利他鲁胺在20世纪50年代和60年代的丑闻是手性变化对人体影响的一个可怕例子。该药物的一种手性形式能够缓解孕妇的晨吐,但另一种形式却导致严重的先天畸形,如脑损伤和肢体畸形。卡根是巴黎-南大学(Université Paris-Sud)在奥尔赛的荣休教授,40年前通过发现一种新的操控化学反应的方式迈出了关键第一步,诺贝尔委员会如此表示。这证明了可以大量生产一种手性形式,而另一种形式的产量远低于以前认为可能的水平。

近十年后,东京理科大学的荣休教授西井健三设计了第一种具有生产手性产物潜力的反应。又过了八年,他成功实现了这一目标:这是一种此前仅由生物系统实现的壮举。手性的力量再次成为科学头条新闻,当时一组科学家在2024年发出警告,指出制造所谓“镜像生命”的潜在风险。这些将是与自然界中天然形式具有相反手性的合成细菌,有可能压倒那些不熟悉它们的生物体的免疫系统。研究人员认为,合成生物学的进步意味着在一代人内可能实现制造镜像生命。这一警告引发了关于镜像生命威胁究竟有多严重的争论,以及是否存在其他更紧迫的生物危害,应优先应对这些危害而非镜像生命。

关键实体:公司:金融时报,美国化学学会,国王学院伦敦分校,东京理科大学,巴黎-南大学 | 人物:亨利·卡根,西井健三,里格伯托·埃尔南德斯,海纳·林克,安德烈·科布,鲁拉·哈法夫,迈克尔·皮尔 | 地点:伦敦,奥尔赛,法国,东京

常见问题:什么是手性以及它在医学中的重要性?

手性指的是分子...

来源: Financial Times Companies · 由HeadlinesBriefing整理摘要