生物学杂志

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2018诺贝尔化学奖：酶定向进化与噬菌体展示技术

  

  1. 中国科学院 天津工业生物技术研究所， 天津 300308
  • 出版日期:2019-02-18 发布日期:2019-02-18
  • 通讯作者: 孙周通，博士，研究员，博士生导师，主要从事酶分子工程与工业生物催化研究，E-mail: sunzht@tib.cas.cn
  • 作者简介:曲戈，博士，助理研究员，主要研究方向为酶设计改造，E-mail: qug@tib.cas.cn; 张锟，博士，助理研究员，主要研究方向为酶定向进化，E-mail: zhangkun@tib.cas.cn。曲戈与张锟为共同第一作者
  • 基金资助:
    天津市自然科学基金（No. 18JCYBJC24600）；国家自然科学基金(No. 31700698, 31870779)

The Nobel Prize in Chemistry 2018: the directed evolution of enzymes and the phage display technologies

  1. Tianjin Institute of Industrial Biotechnology, Chinese Academy of Sciences, Tianjin 300308, China
  • Online:2019-02-18 Published:2019-02-18

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摘要： 2018年诺贝尔化学奖授予Frances H. Arnold、George P. Smith和Gregory P. Winter教授，分别表彰他们在酶的定向进化以及噬菌体展示技术方面取得的成就。这两项技术既有区别又有联系，其本质都是利用生物细胞在基因控制下合成蛋白质的生理过程并通过人工筛选来实现特定的应用目的，而噬菌体展示技术是定向进化筛选策略的拓展。两项技术融合了有机化学、分子生物学以及蛋白质科学等多个学科，被世界各国实验室广泛使用。以2018年诺贝尔化学奖为主题，综述了定向进化以及噬菌体展示技术的发展历程、关键时间节点及其在相应领域的重要应用。

关键词: 诺贝尔化学奖, 定向进化, 噬菌体展示, 高通量筛选

Abstract: The Nobel Prize in Chemistry 2018 was awarded to Frances H. Arnold for "the directed evolution of enzymes", and to George P. Smith and Sir Gregory P. Winter for "the phage display of peptides and antibodies". The two distinct technologies utilize gene-controlled protein biosynthesis and achieve practical applications by screening, and the phage display can also be applied as the high-throughput screening platform in combination with directed evolution. The two technologies are integrating multiple fields spanning organic chemistry, molecular biology as well as protein sciences, and are widely used in laboratories all over the world. In this review, we summarize the progress, advances and applications of the directed evolution and the phage display technologies.

Key words: Nobel Prize in Chemistry, directed evolution, phage display, high-throughput screening

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