Фершт, Сэр Алан Рой

Сэр Алан Рой Фершт (род. 21 апреля 1943, Лондон, Великобритания) – британский учёный-химик, член Лондонского королевского общества, профессор Кембриджского университета. Известен как создатель концепции константы специфичности ферментов, пионер белковой инженерии и исследователь механизмов фолдинга белков. Награждён многочисленными премиями, включая медали Габора (1991), Дэви (1998), Королевскую (2008) и Копли (2020), а также удостоен рыцарского звания в 2003 году.

Биография[править | править код]

Алан Рой Фершт родился 21 апреля 1943 года в лондонском районе Хакни. Его родители, Филипп и Бетти, были профессиональными портными, специализировавшимися на создании женской одежды. Семья происходила от еврейских иммигрантов из Восточной Европы, предки которых переехали в Великобританию с территорий современной Польши, Литвы и Беларуси.

Среднее образование Фершт получил в школе Уолтемстоу, где практиковалось раздельное обучение. Ещё в школьные годы проявились его аналитические способности: в 1961 году он стал чемпионом графства Эссекс по шахматам среди юношей.

Благодаря государственной стипендии Фершт поступил в колледж Гонвилл-энд-Киз Кембриджского университета, где изучал естественные науки. В 1964 году он успешно сдал первый этап экзаменов Трайпос, а в 1965 году с отличием завершил специализацию по химии. В 1968 году защитил диссертацию и получил степень доктора философии.

После защиты Фершт продолжил исследования в Брандейском университете под руководством Уильяма Дженкса. Вернувшись в Кембридж в 1969 году, он возглавил исследовательскую группу (до 1977 года) и занял позицию младшего научного сотрудника в колледже Иисуса (до 1972 года).

С 1978 по 1988 год Фершт занимал должность исследовательского профессора Лондонского королевского общества и профессора биологической химии в Имперском колледже Лондона. В первый год работы он взял академический отпуск для исследований в Стэнфордском университете по стипендии Элеоноры Рузвельт от Американского онкологического общества, где сотрудничал с Артуром Корнбергом.

С 1988 по 2010 год Фершт занимал кафедру органической химии в Кембриджском университете. Параллельно он руководил Центром белковой инженерии с 1990 года до выхода на пенсию в 2010 году, после чего получил почётный статус заслуженного руководителя группы. Является пожизненным членом колледжа Гонвилл-энд-Киз.

С 2012 по 2018 год Фершт возглавлял колледж Гонвилл-энд-Киз – один из старейших в Кембриджском университете.

Научная деятельность[править | править код]

Научные интересы Алана Фершта лежат на стыке химии, молекулярной биологии и биофизики. Основное направление его работы – фундаментальное исследование белков. Благодаря новаторским разработкам Фершт признан научным сообществом как один из основателей и пионеров нового научного направления – белковой инженерии.

В ходе работы над докторской диссертацией Фершт изучал явление внутримолекулярного катализа, используя гидролиз ацетилсалициловой кислоты как модель для исследования механизмов ферментативного катализа. Позже он начал исследовать механизмы действия ферментов, структуры которых только начали определять в то время. Не имея формального образования в этой области, Фершт освоил enzymology самостоятельно под руководством Уильяма Дженкса и Макса Перуца.

Считается, что последний значительный прорыв в понимании стационарной кинетики ферментов был сделан именно Ферштом. Он первым предложил определение специфичности ферментов, доказав, что параметр k_cat/K_m из уравнения Михаэлиса – Ментен является ключевым показателем способности ферментов различать субстраты, доступные одновременно. Этот параметр дал физиологически значимое определение специфичности, что побудило научное сообщество официально назвать данное соотношение уравнением Михаэлиса – Ментен.

В своих исследованиях Фершт использовал константу специфичности для точного измерения влияния энергии связывания на каталитическую активность и специфичность ферментов. Особую важность имеют его работы по изучению аминоацил-тРНК-синтетаз – ферментов, обеспечивающих присоединение аминокислот при синтезе белков. Для объяснения их исключительной точности Фершт предложил модель двухстадийного редактирования.

Фершт был одним из первых классических enzymologists, начавших активно применять методы генной инженерии. Эти методы он освоил в лаборатории Артура Корнберга, изучая точность клонирования ДНК через кинетику мутагенеза in vivo. В 1982 году он начал сотрудничество с сэром Грегом Уинтером, в ходе которого они впервые в мире целенаправленно создали мутацию в белке с известной структурой – аминоацил-тРНК-синтетазе. Это положило начало новому направлению: Фершт стал использовать белковую инженерию как инструмент для изучения структуры и механизмов работы белков, а Уинтер – для конструирования антител. С 1990 по 2010 год они совместно руководили исследованиями в Кембриджском университете.

Важнейшим методологическим вкладом Фершта стало применение энергии Гиббса для анализа нековалентных взаимодействий в переходных состояниях ферментативных реакций. Разработанный им метод анализа мутагенеза белков, названный φ-анализом, позволил определять структуру переходных состояний не только для каталитических реакций, но и для процесса фолдинга белков. С помощью этого метода на примере белка-ингибитора трипсина было обнаружено, что фолдинг однодоменных белков происходит по механизму «нуклеации-конденсации», когда цепь сворачивается вокруг формирующегося структурного ядра. Дальнейшие исследования Фершта также охватывают проблемы протеинопатий, их связь с заболеваниями и онкологией. Результаты исследований опубликованы в его основных трудах: «Development of protein engineering» (2010) и «Structure and mechanism in protein science» (2017).

Награды и признание[править | править код]

Научные достижения Алана Фершта отмечены членством в престижных академиях и многочисленными наградами.

Членство в академиях и почётные звания:

Член Лондонского королевского общества (1983)
Иностранный член Национальной академии наук США
Иностранный член Американского философского общества
Иностранный член Национальной академии деи Линчеи (Италия)
Член Европейской академии
Почëтный иностранный член Американской академии искусств и наук
Стипендиат Академии медицинских наук (Великобритания)
Почëтные докторские степени: Уппсальский университет (1999), Брюссельский свободный университет (нидерландскоязычный) (1999), Институт Вейцмана (2004), Еврейский университет в Иерусалиме (2006), Орхусский университет (2008)
Почëтный член колледжа Дарвина, Кембриджский университет (2014)
Почëтный член колледжа Иисуса, Кембриджский университет (2017)

Основные научные награды:

Медаль Габора (1991) – за работы в области молекулярной биологии
Медаль Дэви (1998) – за достижения в химии
Королевская медаль (2008)
Медаль Копли (2020) – за разработку методов белковой инженерии
Рыцарь-бакалавр (2003) – за новаторский вклад в изучение белков

Другие значимые награды:

Премия и медаль Датта Федерации Европейских Биохимических Обществ
Медаль Хардена
Премия Кристиана Анфинсена
Премия Бадера Американского химического общества
Медаль Кая Ульрика Линнерстрём-Ланга
Медаль (2008)
Медаль Вильгельма Экснера (2009)
Медаль Гилберта Ньютона Льюиса Калифорнийского университета в Беркли (2009)

Личная жизнь[править | править код]

Алан Фершт женился на Мэрилин Перселл в 1966 году. В браке родились двое детей – сын и дочь.

Помимо научной деятельности, Фершт активно занимался шахматами. В 1964-1965 годах он возглавлял шахматный клуб Кембриджского университета, а в 1965 году был удостоен престижной награды «полусиний» – традиционной кембриджской награды за спортивные достижения. В свободное время учёный увлекается искусством часового дела и фотоохотой.

Примечания[править | править код]

Категория:Родившиеся 21 апреля Категория:Родившиеся в 1943 году Категория:Родившиеся в Лондоне Категория:Химики XX века Категория:Химики Великобритании Категория:Члены Лондонского королевского общества Категория:Иностранные члены Национальной академии наук США Категория:Иностранные члены Американского философского общества Категория:Члены Европейской академии Категория:Награждённые медалью Копли Категория:Награждённые медалью Дэви Категория:Выпускники Кембриджского университета Категория:Доктора философии Категория:Награждённые медалью Габора Категория:Почётные доктора Кембриджского университета

Ссылки[править | править код]