Арнольд Фрэнсис

Арно́льд Фрэ́нсис, Фрэнсис Гамильтон Арнольд (Frances Hamilton Arnold) (род. 25.7.1956, Эджвуд, штат Пенсильвания), американская учёная, инженер-химик. Известна своими работами в области направленной эволюции белков для создания ферментов. Лауреат Нобелевской премии по химии 2018 г. за исследования в области направленной эволюции ферментов.

Образование

В 1979 г. Арнольд закончила Принстонский университет, где получила степень бакалавра по специальности «инженер-механик». В период обучения занималась разработкой устойчивых источников энергии, что и стало ее выпускной работой, в Центре энергетических и экологических исследований Принстона под руководством Р. Соколоу.

В 1985 г. Арнольд получила докторскую степень в Калифорнийском университете в Беркли в области химической инженерии. Свою дипломную работу по исследованиям методов аффинной хроматографии Арнольд выполняла в лаборатории Х. У. Бланча.

Научная деятельность

Самостоятельные исследования Арнольд начала в области биофизической химии. В 1986 г. её пригласили в Калифорнийский технологический институт, где в 1987 г. она получила звание доцента, а в 1996 г. – звание профессора.

В 1993 г. Арнольд опубликовала свою работу по направленной эволюции белков для создания ферментов, за которую в 2018 г. получила Нобелевскую премию в области химии. В дальнейшем методы направленной эволюции были использованы Арнольд для получения биотоплива с помощью созданных ею бактерий, производящих изобутанол, а также для разработки высокоспецифичных и эффективных ферментов – экологически чистых альтернатив некоторым методам промышленного химического синтеза.

Арнольд использовала структурно-ориентированную рекомбинацию белков для создания химерных белков с уникальными функциями. Ею разработаны вычислительные методы, такие как SCHEMA, помогающие предсказать, как именно могут быть объединены части белков без нарушения их структуры для правильной укладки химер. Затем исследовательница применила направленную эволюцию для поиска мутаций химер для оптимизации их функций.

В 2000 г. учёная стала профессором кафедры химической инженерии, биоинженерии и биохимии Калифорнийского технологического института. В 2013 г. Арнольд назначена директором Центра биоинженерии имени Донны и Бенджамина Розенов Калифорнийского технологического института.

На данный момент Арнольд является соавтором более 50 патентов США. В 2005 г. учёная стала соучредителем Gevo, Inc., компании по производству топлива и химикатов из возобновляемых источников. В 2013 г. она совместно со своими бывшими студентами П. Мейнхолдом и П. Коэльо основала компанию Provivi для исследования альтернатив пестицидам для защиты растений. С 2016 г. Арнольд входит в корпоративный совет геномной компании Illumina Inc.

Арнольд участвует в большом количестве научных и общественных проектов. С 1995 г. по 2000 г. Арнольд входила в Научный совет Института Санта-Фе, являлась членом консультативного совета Объединенного института биоэнергетики. Арнольд была членом жюри премии королевы Елизаветы в области инженерии и сотрудничала с Научно-развлекательной биржей Национальной академии наук, где помогала голливудским сценаристам более точно раскрывать научные темы.

В 2019 г. Арнольд была включена в совет директоров Alphabet Inc., став третьей женщиной – директором материнской компании Google.

В январе 2021 г. Арнольд была назначена внешним сопредседателем Совета при президенте Дж. Байдене по науке и технологиям (PCAST).

Литература

Сочинения

  • Chen K. Tuning the activity of an enzyme for unusual environments: sequential random mutagenesis of subtilisin e for catalysis in dimethylformamide / K. Chen, F. H. Arnold // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. – 1993. – Vol. 90. – P. 5618–5622.
  • Trudeau D. L. Innovation by homologous recombination / D. L. Trudeau, M. A. Smith, F. H. Arnold // Current opinion in chemical biology. – 2013. – Vol. 17. – P. 902–909.
  • Arnold F. H. Directed evolution: bringing new chemistry to life // Angewandte Chemie International Edition. – 2018. – Vol. 57, № 16. – P. 4143–4148.
  • Yang K. K. Machine-learning-guided directed evolution for protein engineering / K. K. Yang, Z. Wu, F. H. Arnold // Nature Methods : Techniques for life scientists and chemists. – 2019. – Vol. 16. – P. 687–694.
  • Wittmann B. J. Informed training set design enables efficient machine learning-assisted directed protein evolution / B. J. Wittmann, Y. Yue, F. H. Arnold // Cell systems. – 2021. – Vol. 12. – P. 1026–1045.
  • Protein sequence design with deep generative models / Z. Wu, K. E. Johnston, F. H. Arnold, K. K. Yang // Current Opinion in Chemical Biology. – 2021. – Vol. 65. – P. 18–27.
Материалы портала bigenc.ru переданы в ведение АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ» на основе лицензионного соглашения. Возможны неточности в отображении материалов. Если у вас возникли вопросы или вы увидели ошибку, пожалуйста, сообщите нам на info@ruwiki.ru