Нобелевская премия по химии за 2022 год присуждена Каролин Р. Бертоцци (Carolyn Bertozzi), Мортену Мельдалу (Morten Meldal) и К. Барри Шарплессу (K. Barry Sharpless) «за разработку клик-химии и биоортогональной химии».

Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal and K. Barry Sharpless.

Клик-химия — семейство химических реакций, позволяющие при любых условиях эффективно получать заданные молекулы. Термин клик-химия был впервые введён Барри Шарплессом в 2001 году. Данное понятие описывает химические реакции, приспособленные для быстрого и надёжного получения химических веществ путём соединения между собой отдельных маленьких элементов. Клик-химия не касается отдельной реакции, но была задумана как подражание природе, которая также создаёт соединения из модульных элементов. Концепция возникла в связи с поиском новых подходов к генерированию больших количеств структур-кандидатов фармацевтических препаратов.

Биоортогональные реакции — химические реакции, которые способны протекать внутри живых систем, не мешая естественным биохимическим процессам. Функциональные группы, участвующие в биоортогональных реакциях, как правило, не встречаются в биомолекулах, быстро и селективно реагируют друг с другом в условиях живой клетки и при этом являются инертными по отношению к другим соединениям, которые присутствуют в организме. Термин предложила Каролин Бертоцци в 2003 году. Название реакций основано на переносном значении слова «ортогональный», то есть независимый от чего-либо, и обозначает взаимную независимость протекания искусственных и естественных процессов.

Для Барри Шарплесса это уже вторая Нобелевская премии по химии, в 2001 году он стал лауреатом за стереоселективные реакции окисления. Примерно в 2000 году он разработал концепцию клик-химии, где реакции протекают быстро и исключаются нежелательные побочные продукты.

После этого Мортен Мельдаль и Шарплесс независимо друг от друга разработали азид-алкиновое циклоприсоединение. Это эффективная химическая реакция, которая в настоящее время широко используется, в частности при создании фармацевтических препаратов и для генетического картирования (метод построения генетических карт, в узком смысле — определение положения гена или мутации в хромосоме).

Каролин Бертоцци работает в направлении биоортогональной химии. Ее работы помогли понять, что гликаны — сахарные структуры — не менее важны, чем РНК и ДНК. Структурно гликаны представляют собой относительно небольшие полимеры из моносахаридов. Для картирования гликанов Бертоцци разработала биоортогональные реакции, протекающие внутри живых организмов без нарушения нормальной химии клетки.

Press release (pdf, 222КБ)

Popular science background (pdf, 1626КБ)

Advanced information (pdf, 763КБ)