Frances H. Arnold

Frances H. Arnold (2012)

Frances Hamilton Arnold (nata il 25 luglio 1956 a Pittsburgh , Pennsylvania ) è un biochimico e ingegnere chimico americano. È professore di ingegneria chimica , biochimica e bioingegneria presso il California Institute of Technology (Caltech) e detiene la cattedra Dick e Barbara Dickinson . È considerata una pioniera nel campo dell'evoluzione diretta in chimica. Nel 2018 è stata insignita del Premio Nobel per la Chimica per i suoi successi . Sotto la guida del presidente degli Stati Uniti Joe Biden , co-presiederà il President's Council of Advisors on Science and Technology con Maria T. Zuber .

Vita

Arnold è cresciuta in un sobborgo di Pittsburgh , in Pennsylvania , come figlia dell'ingegnere nucleare William Howard Arnold . È la nipote del generale William Howard Arnold . Nella sua giovinezza, ha protestato contro la guerra del Vietnam , si è trasferita a Washington DC in ribellione contro la casa dei suoi genitori, dove ha finanziato lei stessa il liceo servendo camerieri in un jazz club e guidando taxi, ed era in Sud America per lavorare su un impianto solare progetto energetico. Si è laureata da Princeton University con un diploma di laurea laurea in ingegneria aerospaziale e meccanica in 1979 e un dottorato di ricerca in ingegneria chimica dalla University of California, Berkeley , nel 1985 . La sua tesi si chiamava Design and scale-up of affinity separations . Dal 1986 è al Caltech.

pianta

È conosciuta come una delle pioniere nell'uso di metodi di evoluzione diretta nello sviluppo di nuove proteine ​​per es. Medicina, biocatalisi e biocarburanti . Il DNA con errori ( mutazioni ) viene duplicato ei risultati più promettenti vengono incorporati nei microbi per l'ingegneria genetica delle proteine ​​corrispondenti. Ha intrapreso i suoi primi tentativi nel 1996 per ottimizzare un enzima ( subtilisina E) che si trova naturalmente nei batteri per un ambiente organico invece che acquoso. Detiene oltre 30 brevetti negli Stati Uniti (2011) e ha fornito consulenza a numerose società biotecnologiche e farmaceutiche, come Merck Sharp & Dohme, sullo sviluppo del farmaco per il diabete Januvia .

Ha sviluppato sostanze che si accoppiano ai neurotrasmettitori e promette metodi di imaging migliorati per esplorare il cervello, dove finora la risonanza magnetica funzionale si è basata principalmente sul contenuto di ossigeno del sangue.

La formazione enzimatica dei legami carbonio-silicio è stata anche descritta dal suo gruppo. Allo stesso modo, un metodo altamente selettivo di rappresentazione enzimatica di era ciclopropano - precursore nella sintesi di ticagrelor descritto.

Nel 2005 ha co-fondato Gevo Inc., che sviluppa metodi per la produzione di biocarburanti. Ha sviluppato un enzima che funziona in condizioni anaerobiche e quindi consente di risparmiare elevati costi di ventilazione. Sta lavorando su enzimi che producono biocarburante dalla cellulosa invece che dallo zucchero.

Personale

Ha tre figli. Nel 2005 ha sviluppato un cancro al seno e ha subito un'operazione. I suoi hobby includono immersioni, escursionismo, ciclismo e viaggi.

onori e riconoscimenti

Appartenenze

Caratteri

  • con KQ Chen: ingegneria enzimatica per solventi non acquosi: mutagenesi casuale per migliorare l'attività della subtilisina E in mezzi organici polari. Biotechnology (NY), Vol.9, 1991, pagg. 1073-1077.
  • con K. Chen: Messa a punto dell'attività di un enzima per ambienti insoliti: mutagenesi casuale sequenziale della subtilisina E per la catalisi in dimetilformammide. Proc Natl Acad Sci USA, Vol.90, 1993, pp. 5618-5622.
  • Proteine ​​ingegneristiche per ambienti insoliti. FASEB J., Volume 7, 1993, pagg. 744-749.
  • con K. Miyazaki: Esplorare percorsi evolutivi non naturali mediante mutagenesi di saturazione: rapido miglioramento della funzione delle proteine. J. Mol. Evol., Vol. 49, 1996, pagg. 716-720.
  • Evoluzione diretta: creazione di biocatalizzatori per il futuro. In: Scienze dell'ingegneria chimica. Volume 51, 1996, pagg. 5091-5102, doi: 10.1016 / S0009-2509 (96) 00288-6 .
  • con 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 .
  • con H. Zhao: mutazioni funzionali e non funzionali distinte dalla ricombinazione casuale di geni omologhi, Proc Natl Acad Sci. USA, Vol.94, 1997, pp. 7997-8000.
  • con H. Zhao: Ottimizzazione del mescolamento del DNA per la ricombinazione ad alta fedeltà. Nucleic Acids Res., Vol.25, 1997, pp. 1307-1308.
  • con H. Zhao, L. Giver, Z. Shao, JA Affholter: evoluzione molecolare mediante ricombinazione in vitro del processo di estensione sfalsata (StEP). Nat Biotechnology, Vol. 16. 1998, pagg. 258-261.
  • con L. You: evoluzione diretta della subtilisina E nel Bacillus subtilis per migliorare l'attività totale nella dimetilformammide acquosa, Protein Eng., Volume 1996, 1994, pp. 77-83.
  • con JC Moore: evoluzione diretta di una para-nitrobenzil esterasi per solventi acquoso-organici. Nature Biotechnology, Vol.14, 1996, pp. 458-467.
  • con Z. Shao, H. Zhao, L. Giver: Ricombinazione in vitro ad innesco casuale: uno strumento efficace per l'evoluzione diretta. Nucleic Acids Res., Vol.26, 1998, pp. 681-683.
  • con L. Giver, A. Gershenson, PO Freskgard: evoluzione diretta di un'esterasi termostabile. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, Vol.95, 1998, pp. 12809-12813.
  • Design di Directed Evolution. In: Accounts of Chemical Research . Volume 31, 1998, pp. 125-131, pdf
  • con HM Zhao: l' evoluzione diretta converte la subtilisina E in un equivalente funzionale della termitasi. Protein Eng., Vol.12, 1999, pagg. 47-53.
  • con K. Miyazaki: Esplorazione di percorsi evolutivi non naturali mediante mutagenesi di saturazione: rapido miglioramento della funzione delle proteine. J. Mol. Evol., Vol. 49, 1999, pagg. 716-720.
  • con V. Sieber, CA Martinez: Librerie di proteine ​​ibride da sequenze lontanamente correlate. Nature Biotechnology, Vol.19, 2001, pp. 456-460.
  • con CA Voigt, C. Martinez, ZG Wang, SL Mayo: blocchi proteici preservati dalla ricombinazione. Nature Struct. Biology, Vol.9, 2002, pp. 553-558.
  • con Phillip A. Romero: Esplorare i paesaggi del fitness proteico attraverso l'evoluzione diretta. In: Nature Reviews Molecular Cell Biology . Volume 10, 2009, pagg. 866-876, doi: 10.1038 / nrm2805 .
  • La natura dell'innovazione chimica: nuovi enzimi per evoluzione. The Quarterly Review of Biology, Volume 48, 2015, pp. 404-410.
  • Evoluzione diretta: dare vita a nuova chimica. Angew. Chem. Int. Ed., Volume 57, 2018, pagg. 4143-4148.

link internet

Commons : Frances Arnold  - raccolta di immagini, video e file audio

Prove individuali

  1. ↑ https://buildbackbetter.gov/speeches/remarks-announcing-key-science-advisors-as-prepared-for-delivery-by-president-elect-joe-biden-in-wilmington-delaware/
  2. ↑ You, Arnold: Directed Evolution of Subtilisin E in Bacillus Subtilis for Catalysis of Dimethylformamide. In: ingegneria delle proteine. Volume 9, 1996, pagg. 77-83.
  3. ↑ Kan SB, Lewis RD, Chen K, Arnold FH: Evoluzione diretta del citocromo c per la formazione di legami carbonio-silicio: portare in vita il silicio. , Scienza. 25 novembre 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: Sintesi biocatalitica altamente stereoselettiva dell'intermedio chiave del ciclopropano a Ticagrelor. , ACS Catal. 4 novembre 2016; 6 (11): 7810-7813, PMID 28286694
  5. Salta su ^ MIT Technology Review, 2013 .
dati personali
COGNOME Arnold, Frances H.
NOMI ALTERNATIVI Arnold, Frances Hamilton
BREVE DESCRIZIONE Biochimico americano
DATA DI NASCITA 25 luglio 1956
LUOGO DI NASCITA Pittsburgh , Pennsylvania