รางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2545 ซึ่งมอบรางวัลเมื่อวันที่ 9 ตุลาคม ยกย่องผลงานของนักวิทยาศาสตร์สามคนที่สร้างเครื่องมือสำหรับวิเคราะห์โปรตีนและโมเลกุลทางชีวภาพขนาดใหญ่อื่นๆเทคนิคที่พัฒนาโดยผู้ได้รับรางวัลเหล่านี้ได้พลิกโฉมการพัฒนาเภสัชกรรมโดยทำให้นักวิจัยสามารถระบุเอกลักษณ์และโครงสร้างของโมเลกุลที่เป็นหัวใจสำคัญของกระบวนการทางชีววิทยาจำนวนนับไม่ถ้วนได้อย่างรวดเร็ว เทคนิคนี้ยังมีคำมั่นสัญญาสำหรับการใช้งานอื่นๆ อีกมากมาย เช่น การวิเคราะห์อาหารและการวินิจฉัยโรค
“ฉันคิดว่า [รางวัล] นี้แสดงให้เห็นถึงความเป็นศูนย์กลางของวิชาเคมี”
นักเคมีวิเคราะห์ Catherine Fenselau จาก University of Maryland ใน College Park ให้ความเห็น
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันพฤหัสบดี
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
“สิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาได้เปิดใช้งานชีววิทยา เทคโนโลยีชีวภาพ และอณูชีววิทยา”
John B. Fenn จาก Virginia Commonwealth University ในริชมอนด์แบ่งปันครึ่งหนึ่งของรางวัลกับ Koichi Tanaka จาก Shimadzu Corp. ในเกียวโต ประเทศญี่ปุ่น อีกครึ่งหนึ่งตกเป็นของ Kurt Wüthrich จาก Swiss Federal Institute of Technology ในเมืองซูริก และสถาบัน Scripps Research Institute ในเมือง La Jolla รัฐแคลิฟอร์เนีย
“ฉันตื่นขึ้นอย่างหยาบคายเมื่อเช้านี้เวลา 5:30 น. และโทรศัพท์ก็ยังไม่หยุดดังตั้งแต่นั้นมา” Fenn กล่าวกับScience Newsเมื่อวันที่ 9 ตุลาคม “ฉันยังคงงุนงงเกี่ยวกับเรื่องนี้”
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
เฟนน์และทานากะต่างพัฒนาวิธีการใช้เทคนิคการวิเคราะห์ทั่วไป แมสสเปกโตรเมทรีกับโมเลกุลชีวภาพขนาดใหญ่ แมสสเปกโตรเมทรีซึ่งระบุสารเคมีตามมวลของสารเคมีนั้น ถูกนำมาใช้มาเกือบศตวรรษแล้ว แต่จนกระทั่ง Fenn’s และ Tanaka มีส่วนร่วมในช่วงปลายทศวรรษ 1980 นักวิจัยสามารถใช้เทคนิคนี้เพื่อระบุโมเลกุลขนาดเล็กหรือขนาดกลางเท่านั้น
ด้วยแมสสเปกโตรเมทรี มวลของโมเลกุลจะถูกกำหนดโดยความเร็วที่พวกมันเคลื่อนที่ในห้องสุญญากาศ ก่อนที่ขั้นตอนนี้จะใช้ได้กับสารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ จะต้องแยกสารชีวโมเลกุลออกจากกันเป็นไอออนที่มีประจุไฟฟ้าเป็นก๊าซ โดยไม่ทำลายโครงสร้างในกระบวนการ เฟนน์พัฒนาวิธีการทำเช่นนี้โดยการฉีดพ่นสารละลายผ่านช่องเปิดในที่ที่มีสนามไฟฟ้าแรงสูง ในทางตรงกันข้าม เทคนิคของทานากะใช้เลเซอร์พัลส์เพื่อระเบิดตัวอย่างที่เป็นของแข็งหรือของหนืด แล้วปล่อยโมเลกุลที่มีประจุออกจากสาร
งานของ Wüthrich มุ่งเน้นไปที่เทคนิคอื่นในห้องปฏิบัติการทั่วไป ซึ่งเผยให้เห็นโครงสร้างสามมิติของโมเลกุล เรียกว่านิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) ให้ภาพที่มีรายละเอียดโดยระบุตำแหน่งสัมพัทธ์ของอะตอมในโมเลกุล แต่เช่นเดียวกับแมสสเปกโตรเมตรี เทคนิคนี้ใช้ได้ผลกับโมเลกุลขนาดเล็กจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ จากนั้นในทศวรรษที่ 1980 วูทริชได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการระบุว่าพีคใดในสเปกตรัม NMR ที่ซับซ้อนซึ่งสัมพันธ์กับนิวเคลียสของอะตอมโดยเฉพาะ
นอกจากนี้เขายังหาเทคนิคในการใช้ข้อมูลนี้เพื่อคำนวณโครงสร้าง 3 มิติของโมเลกุลขนาดใหญ่และซับซ้อน
เทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ได้ให้โครงสร้าง 3 มิติสำหรับโปรตีนที่ตกผลึกมาเกือบ 50 ปีแล้ว แต่จนกระทั่ง NMR ของ Wüthrich ก้าวหน้าไป โมเลกุลเหล่านี้ไม่สามารถมองเห็นได้ในสารละลาย ซึ่งเลียนแบบสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติของเซลล์ของสารชีวโมเลกุลอย่างใกล้ชิดมากขึ้น
“เรายินดีที่มีรางวัลการวิเคราะห์” Robert Cotter นักสเปกโทรสโกปีแห่งมหาวิทยาลัย Johns Hopkins ในเมืองบัลติมอร์กล่าว “ผู้คนมักจะคิดว่าเราเป็นเพียงผู้ปฏิบัติตามวิธีการต่างๆ ไม่ใช่ [ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ที่ทำ] คุณูปการขั้นพื้นฐาน”
Credit : สล็อตเว็บตรง
