Julius Rebek

Den inhemska formen av detta personnamn är Rebek Gyula . Den här artikeln använder västerländsk namnordning när individer nämns.
Julius Rebek

Julius Rebek Jr. (född Gyula Rebek den 11 april 1944) är en ungersk-amerikansk kemist och expert på molekylär självmontering .

Rebek föddes i Beregszász, kungariket Ungern , (nuvarande Berehove , Ukraina), som vid den tiden var en del av Ungern , 1944 och bodde i Österrike från 1945 till 1949. 1949 immigrerade han och hans familj till USA och bosatte sig i Topeka, Kansas där han tog examen från Highland Park High School. Rebek tog examen från University of Kansas med en kandidatexamen i kemi. Rebek tog sin Master of Arts -examen och sin Ph.D. i organisk kemi från Massachusetts Institute of Technology 1970. Där studerade han peptider under DS Kemp .

Rebek var biträdande professor vid University of California i Los Angeles från 1970 till 1976. Där utvecklade han trefastestet för reaktiva intermediärer . 1976 flyttade han till University of Pittsburgh , där han utvecklade klyftliknande strukturer för studier i molekylär igenkänning . [ förtydligande behövs ] 1989 återvände han till MIT, där han blev Camille Dreyfus professor i kemi och skapade syntetiska , självreplikerande molekyler. I juli 1996 flyttade han sin forskargrupp till Scripps Research Institute för att bli chef för Skaggs Institute for Chemical Biology, där han fortsätter att arbeta med molekylär igenkänning och självmonterande system.

Rebek är medlem av National Academy of Sciences .

Tre-fas test

Rebeks oberoende forskning började på 1970-talet, med en metod för att upptäcka reaktiva intermediärer. Detta uppfanns genom applicering av polymerbundna reagens. En prekursor för den reaktiva mellanprodukten fästes kovalent till en fast fas medan en fälla fästes till en andra sådan bärare. När överföring sker mellan de fasta faserna, kräver det förekomsten av en reaktiv mellanprodukt, fri i lösning som visas nedan. Bland de reaktiva ämnen som detekterades med detta "trefastest" var cyklobutadien, singlettsyre, monomert metafosfat och acylimidazoler.

Molekylär maskin

En modell av Pauling-principen - katalys genom maximal bindning till övergångstillståndet - utarbetades 1978. En fysisk process, racemiseringen av bipyridyl , valdes. Övergångsstrukturen har koplanära arylringar och en specifik bindningskraft (keleringen av en metall med bipyridyl), och visar maximal metall/ligandattraktion vid den koplanära geometrin. Biarylbindningen fungerar som ett stödpunkt och bindning inducerar en mekanisk stress på andra ställen i molekylen. Detta var en av de första molekylära maskinerna, en rotor.

Syntetisk modell av allosteriska effekter

Andra bipyridyler och bifenyler designades på 1980-talet som syntetiska modeller av allosteriska effekter som visas nedan. En involverade två identiska och mekaniskt kopplade bindningsställen och den visade positiv samverkan vid bindning av kovalenta kvicksilverföreningar. Rotorer är fortfarande de vanligaste kemiska modellerna för allosteriska effekter och finns i många av de molekylära maskiner som används i andra laboratorier idag.

Molekylär igenkänning

Ansträngningar för molekylär igenkänning på 1980-talet ledde till klyftliknande former för igenkänning av joner och speciellt nonjoniska mål. Med hjälp av derivat av Kemps trisyra, arrangerade Rebek funktionella grupper som "konvergerade" för att skapa en igenkänningsplats. Ovan visas en bisimid som kelerar adenin i vatten. Versioner med karboxylgrupper blev allmänt använda på andra håll som modeller för metalloenzymer (XDK-strukturerna) och i Rebeks laboratorium för att undersöka stereoelektroniska effekter .

Självreplikering

1990 kulminerade dessa studier i en syntetisk, självkomplementär som fungerade som mall för sin egen bildning. Det visade autokatalys baserad på molekylär igenkänning och var det första syntetiska systemet som visade ett primitivt tecken på liv: självreplikation.   Tjivikua, T.; Ballester, P.; Rebek, J. (1990). "Självreplikerande system". Journal of the American Chemical Society . American Chemical Society (ACS). 112 (3): 1249–1250. doi : 10.1021/ja00159a057 . ISSN 0002-7863 . Mallen griper reaktanterna genom vätebindning i båda ändarna enligt nedan. Det självkompletterande "receptet" har införlivats universellt i självreplikerande system som syntetiserats i andra forskargrupper.

Philip Ball hävdar i sin bok, Designing the Molecular World , att Rebeks självreplikerande molekyler delar vissa kriterier med både nukleinsyror och proteiner och dessutom, "deras replikationer fungerar enligt en ny typ av molekylär interaktion snarare än att efterlikna komplementaritetens basparning av nukleinsyror. Man skulle kunna se detta som en indikation på att DNA kanske inte är livets förutsättning, så att man kan tänka sig organismer som 'lever' enligt helt andra molekylära principer." Han antyder att Rebek har kunnat fullfölja idén om "molekylär 'evolution' genom att göra artificiella replikatorer som kan muteras. ... Den stora spänning som har hälsat Julius Rebeks arbete inspireras delvis av de möjligheter som det ger för att utforska den sorten. av kemiska processer som ledde till uppkomsten av liv på vår planet."

Den brittiske etologen Richard Dawkins föreslår i sin bok River out of Eden att Rebeks replikerande molekyler "höjer möjligheten att andra världar har en parallell utveckling [till jordens] men med en fundamentalt annorlunda kemisk grund."

Självmontering

Genom samarbete med Javier de Mendoza 1993 lyckades Rebek skapa en självmonterande kapsel. Dessa bildas reversibelt genom att helt omge små molekylmål och har blivit ett mångsidigt verktyg för modern fysisk organisk kemi . De finns i lösning vid jämvikt och under omgivningsförhållanden. De fungerar som nanometriska reaktionskammare, som medel för att stabilisera reagenser, som källor till "komplex inom komplex" och som utrymmen där nya former av stereokemi har skapats. De inspirerade också inkapsling i andra forskargrupper som använder metall-ligand-interaktioner för självmontering. En cylindrisk kapsel med nanometriska dimensioner visas ovan; den väljer kongruenta gäster var för sig eller parvis när utrymmet inuti är tillräckligt fyllt.

Kväve-inkapslande enhet

Richard Dawkins skriver om autokatalys som en potentiell förklaring till abiogenes i sin bok The Ancestor's Tale från 2004 . [ citat behövs ] Han citerar experiment utförda av Julius Rebek och hans kollegor vid Scripps Research Institute i Kalifornien där de kombinerade aminoadenosin och pentafluorfenylester med autokatalysatorns aminoadenosintrisyraester (AATE). Ett system från experimentet innehöll varianter av AATE som katalyserade syntesen av sig själva. Detta experiment visade möjligheten att autokatalysatorer kunde uppvisa konkurrens inom en population av enheter med ärftlighet, vilket kunde tolkas som en rudimentär form av naturligt urval. [ citat behövs ]

Protein Ythärmare

Under de senaste åren har Rebek ägnat sig åt syntetiska proteinythärmare. Genom ett samarbete med Tamas Bartfai visar dessa lovande biologisk aktivitet i djurmodeller av sjukdomar.

Befattningar innehade

  • 1970-1976: Biträdande professor, University of California Los Angeles, Los Angeles, CA
  • 1976-1979: Docent, University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA
  • 1980-1989: Professor, University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA
  • 1989-1991: Professor, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA
  • 1991-1996: Camille Dreyfus Prof. i kemi Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA
  • 1996–nuvarande: Direktör, Skaggs Institute for Chemical Biology, The Scripps Research Institute, La Jolla, CA

Högsta betyg

externa länkar

Relevanta publikationer

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Julius_Rebek&oldid=1133740130 "