СМИТ, МАЙКЛ

СМИТ, МАЙКЛ (Smith, Michael) (1932–2000) (Канада). Нобелевская премия по химии 1993 года (совместно с К.Маллисом).

Родился 26 апреля 1932 на южном побережье Англии в Блэкпуле. Родители Роуленд и Мэри Агнес Смиты были бедны и работали, она – в столовой для отдыхающих, а он – в саду своего отца в деревне Мартон-Мосс под Блэкпулом. С пятилетнего возраста Майкл учился в местной школе при церкви в течение 6 лет, затем, благодаря стипендии, обучался в местной частной школе Арнолд-скул, учитель химии которой Сидни Лоу стимулировал интерес к химии.

В 1950 при финансовой поддержке комитета по образованию Блэкпула Смит поступил в Манчестерский университет и закончил его в 1953. В 1956 получил докторскую степень. Его руководителем был химик-органик Х.Б.Хенбест, а работа была выполнена в области циклогексановых диолов.

Летом 1956 Смит узнал, что Нобелевский лауреат по физиологии и медицине (1968) Хар Гобинд Корана (р. 1922) из Ванкувера в Канаде имеет вакансию для работы над синтезом биологически важных органофосфатов. Смит написал ему и был приглашен Кораной в качестве стажера.

Он приехал в Ванкувер в сентябре 1956. Ему была поручена разработка эффективного способа синтеза нуклеозид-5-фосфатов. Это исследование привело к расширению области реакций карбодиимидов с кислотами, включая эфиры фосфорной кислоты, а также к общему способу получения нуклеозид-3,5-циклофосфатов, биологическая значимость которых была открыта позднее. Изученный в процессе работы класс защитных групп теперь используется в современном автоматизированном синтезе фрагментов ДНК и РНК.

В 1960 Смит перешел в Институт исследований ферментов при Висконсинском университете, где работал над синтезом олигорибонуклеотидов, самой острой в то время химической проблемой в области нуклеиновых кислот.

В начале 1961 Смит перешел в Исследовательскую лабораторию рыбоводства в Ванкувере. Здесь он опубликовал немало статей о крабах, моллюсках, лососях и прочей морской живности, однако мог продолжить работу и по химии нуклеиновых кислот, благодаря гранту Национальных институтов здоровья США. Он создал новый метод синтеза нуклеозид-3,5-циклофосфатов. Смит стал канадским гражданином в 1964.

Обстановка в лаборатории не способствовала академическим исследованиям. Лаборатория размещалась на территории университета Британской Колумбии и в 1966 Смит стал профессором биохимии на медицинском факультете этого университета, где и остался. Исключение составили годы стажировки в университете Рокфеллера, в лаборатории молекулярной биологии в Кембридже и в Йельском университете.

Первым разработал метод направленного мутагенеза в начале 1970-х и несколько лет его совершенствовал. В 1978 Смит и его сотрудники достигли первых успехов в направленном мутагенезе молекулы ДНК бактериофага, а в 1982 они уже смогли производить большие количества фермента, в котором с помощью своего метода заменяли любую выбранную аминокислоту в аминокислотной последовательности фермента.

Метод стал новым способом изучения функции белков. Аминокислотную последовательность белка, а, следовательно, и его функцию можно модифицировать, если вызвать мутацию в нуклеотидной последовательности гена. Затем структуру и функцию модифицированного белка можно сопоставить со свойствами неизмененного природного полипептида. До появления метода Смита техника биохимического эксперимента по созданию генетических мутаций была неточным и часто случайным инструментом, а сам эксперимент – трудоемким и длительным. Смит поправил положение, создав методику направленного мутагенеза, заключающуюся в специфическом мутагенезе в желаемом месте гена. Это дало возможность экспериментаторам определять роль и место каждой аминокислоты в структуре и функции белка.

Направленный мутагенез стал мощным инструментом генной инженерии. Помимо его ценности для фундаментальных исследований направленный мутагенез нашел множество применений в медицине, сельском хозяйстве, промышленности. Например, с его помощью можно создавать вариант белка, более стабильный, или более активный, или более полезный, чем его природный предшественник.

В 1981 был приглашен в научные соучредители новой биотехнологической компании «Зимос». Один из первых контрактов фирмы был заключен с Датской фармацевтической компанией «Ново», которая просила разработать технологию процесса производства человеческого инсулина в дрожжевой культуре. В результате совместных усилий способ был разработан. Позднее он стал основателем биотехнологической фирмы «Зимогенетикс Инк.».

В 1986 создал биотехнологическую лабораторию при Британском Колумбийском университете, одновременно был научным руководителем в одной из компаний по генной инженерии, которая была основана в 1990.