Молекулярное Лего. Как украинские ученые стали соавторами лауреата Нобелевской премии

Нобелевская премия по химии в 2021 году присуждена сразу двум ученым, которые независимо друг от друга работали над созданием инструмента для построения молекул. Одним из этих ученых стал немецкий химик Беньямин Лист, в работе которому помогла команда украинских ученых.

Лист получил награду за свою работу по теме "развития ассиметричного органокатализа" (синтезирование молекул, – ред.). У нашей страны есть повод для радости и гордости: соавторами проекта выступили исследователь Химического факультета Киевского национального университета Александр Григоренко, директор института высоких технологий Игорь Комаров и бывший аспирант Института высоких технологий Андрей Тимцуник.

Фокус пообщался с одним из соавторов исследования Александром Григоренко, который рассказал о вкладе украинской команды.

"В конце 2000-х годов мой коллега и один из соавторов исследования Игорь Комаров познакомился на конференции с немецким ученым Беньямином Листом. В то время Лист уже работал с темой органокатализа, где использовались аминокислоты, которыми занималась наша группа. Лист предложил задействовать наши разработки в своем исследовании. Команда украинских ученых создала ряд соединений, и одна из наших аминокислот подошла для исследования", – говорит Александр Григоренко.

По словам украинского химика, в последние годы лауреатами Нобелевской премии редко становятся ученые, сделавшие внезапные открытия, чаще всего это работа всей их жизни.

"Лист получил Нобелевскую премию по химии за труд, которому посвятил около 20 лет. Наш вклад в исследование, конечно, более скромный, но мы все же рады, что результаты нашего сотрудничества оценены так высоко", – добавляет Александр Григоренко — украинский ученый и один из соавторов исследования.

Григоренко подчеркивает, что применение нового инструмента для построения молекул может быть достаточно широким.

"В качестве аналогии можно привести в пример процесс строительства дома. В первую очередь все представляют себе архитекторов, строителей и так далее. Но мало кто помнит, что все начинается со строительных материалов и инструментов. Работа наших коллег дала именно такой инструмент, который позволяет строить молекулы", – поясняет Александр Григоренко.

Известно, что Беньямин Лист и автор второго независимого исследования шотландец Дэвид Макмиллан разделили пополам премию в размере 1,14 млн долларов. Нобелевский комитет назвал работы "новым и гениальным инструментом для построения молекул".

Суть исследования, за которое дали Нобелевскую премию

В химии вещество, называемое катализатором, необходимо для того, чтобы запустить ту или иную реакцию или же ускорить ее. Само вещество не принимает участие в реакции, а значит и не расходуется.

В случае с живыми клетками роль катализаторов выполняют ферменты (энзимы). Это сложные белковые соединения, активирующие разные химические реакции. Их работа невероятно быстра и эффективна.

Ферменты способны запускать целые цепочки химических реакций, чтобы превратить одно вещество в другое, необходимое на данный момент организму.

Беньямин Лист обратил внимание на то, что в некоторых ферментах роль катализатора выполняют всего одна-две аминокислоты из нескольких сотен и даже тысяч. Исследователь задался вопросом: а что, если оставить лишь пару нужных аминокислот и убрать все лишнее?

Идея лежала на поверхности и немецкий химик был уверен, что до него подобные эксперименты уже проводились. Так что Лист решил провести опыт исключительно для того, чтобы убедиться в бесплодности идеи. Однако к его огромному удивлению эксперимент оказался удачным.

Таким образом в 2000-м году был получен первый органический катализатор, который стал основой для нового класса соединений — а как следствие, для нового направления в науке. И украинские ученые — Александр Григоренко, Игорь Комаров и Андрей Тимцуник — к этому причастны.