Введение
Американский биосинтетический химик Питер Г. Шульц (родился 23 июня 1956 года) — американский химик. Он является генеральным директором и профессором химии в Институте Скриппса, основателем и бывшим директором GNF, а также директором-основателем Калифорнийского института биомедицинских исследований (Calibr), основанного в 2012 году. В августе 2014 года журнал Nature Biotechnology назвал Шульца ведущим исследователем в области трансляционной медицины №1 в 2013 году.
Peter G. Schultz (born June 23, 1956) is an American chemist. He is the CEO and Professor of Chemistry at The Scripps Research Institute, the founder and former director of GNF, and the founding director of the California Institute for Biomedical Research (Calibr), established in 2012. In August 2014, Nature Biotechnology ranked Schultz the #1 top translational researcher in 2013.
Академическая карьера
Шульц закончил бакалавриат в Калифорнийском технологическом институте в 1979 году и продолжил обучение там, получив докторскую степень в 1984 году под руководством Питера Дервана. Его диссертационная работа была посвящена генерации и характеристике 1,1-диазенов, а также генерации полипиррольных молекул, селективно связывающихся с ДНК и расщепляющих ее. Затем он провёл год в Массачусетском технологическом институте с Кристофером Уолшем, после чего присоединился к химическому факультету Калифорнийского университета в Беркли. В 1985 году он стал ведущим научным сотрудником Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, а в 1994 году – исследователем Медицинского института Говарда Хьюза. В 1999 году Шульц перешёл в Исследовательский институт Скриппса и одновременно стал директором-основателем Института геномики Исследовательского фонда Novartis (GNF), который изначально создавался как подразделение Novartis, занимающееся исключительно геномными исследованиями, но в период руководства Шульца расширился, включив в себя значительные усилия по разработке лекарственных препаратов и увеличив численность сотрудников более чем в три раза (в настоящее время более 500 человек). В марте 2010 года он покинул GNF, чтобы вернуться в некоммерческий сектор, и в марте 2012 года основал Калифорнийский институт биомедицинских исследований (Calibr). Он подготовил более 300 аспирантов и постдокторантов, многие из которых работают на факультетах ведущих исследовательских университетов. Используя эти разнообразные высокопроизводительные и комбинаторные экспериментальные подходы, Шульц идентифицировал материалы с новыми оптическими, электронными и каталитическими свойствами, а также белки и малые молекулы, контролирующие важные биологические процессы, такие как старение, рак, аутоиммунитет, дифференцировка стволовых клеток и дедифференцировка обратно к плюрипотентности.
Неестественные аминокислоты
Шульц разработал метод добавления новых строительных блоков, помимо обычных двадцати аминокислот, в генетические коды прокариотических и эукариотических организмов. Это достигается путем скрининга библиотек мутантных аминоацил-тРНК-синтетаз для выявления мутантов, способных присоединять неестественные аминокислоты к тРНК, соответствующим стоп-кодонам. Организм, экспрессирующий такую синтетазу, затем может быть генетически запрограммирован на включение неестественной аминокислоты в целевой белок обычным способом, при этом стоп-кодон начинает кодировать неестественную аминокислоту. Как правило, сама неестественная аминокислота должна быть синтезирована в лаборатории и добавлена в среду для роста организма. Неестественная аминокислота также должна быть способна проникать через клеточную мембрану организма. Более семидесяти неестественных аминокислот были генетически закодированы в бактериях, дрожжах и клетках млекопитающих, включая фотореактивные, химически реактивные, флуоресцентные, спин-активные, сульфатированные, предварительно фосфорилированные и аминокислоты, связывающие металлы. Эта технология позволяет химикам изучать и изменять свойства белков in vitro или in vivo, направляя новые, синтезированные в лаборатории химические фрагменты в любой выбранный участок интересующего белка. Был создан бактериальный организм, который биосинтезирует новую, ранее неестественную аминокислоту (p-аминофенилаланин) из основных источников углерода и включает эту аминокислоту в свой генетический код. Это первый пример создания автономного организма, использующего двадцать одну аминокислоту.
Неестественная генетическая информация
Группа Шульца недавно создала бактерии, чьи хромосомы содержат неестественные ДНК-основания, а также бактерии, чьи хромосомы представляют собой гибриды, включающие как РНК, так и ДНК.
Происхождение митохондрий
Для того, чтобы изучить детали общепринятой гипотезы о том, что митохондрии произошли от независимых бактерий, способных к респираторному (кислородному) метаболизму, которые поселились внутри клеток-хозяев, ранее осуществлявших только ферментацию (метаболизм без использования кислорода), и эволюционировали, установив с ними симбиотические отношения, группа Шульца создала бактерии, способные выживать внутри клеток дрожжей и поддерживать симбиоз с клетками дрожжей-хозяев, осуществляя реакции, которые клетки дрожжей не могут катализировать самостоятельно. Одной из целей этой работы является культивирование гибридов дрожжей и бактерий и наблюдение за тем, эволюционирует ли геном бактерий для увеличения взаимной выгоды от их химических взаимодействий с клетками-хозяевами, как это произошло с митохондриями в процессе эволюции.
Коммерческая деятельность
Он является основателем Affymax Research Institute, Symyx Technologies, Syrrx, Kalypsys, Phenomix, Ilypsa, Ambrx и Wildcat Discovery Technologies.