Молекулярне Лего. Як українські вчені стали співавторами лауреата Нобелівської премії

Нобелівська премія з хімії в 2021 році присуджена відразу двом ученим, які незалежно один від одного працювали над створенням інструменту для побудови молекул. Одним із цих учених став німецький хімік Беньямін Ліст, у роботі якого допомогла команда українських вчених.

Ліст отримав нагороду за свою роботу за темою "розвитку асиметричного органокаталіза" (синтезування молекул, — ред.). У нашої країни є привід для радості та гордості: співавторами проєкту виступили дослідник Хімічного факультету Київського національного університету Олександр Григоренко, директор інституту високих технологій Ігор Комаров і колишній аспірант Інституту високих технологій Андрій Тимцунік.

Фокус поспілкувався з одним із співавторів дослідження Олександром Григоренком, який розповів про внесок української команди.

"Наприкінці 2000-х років мій колега й один із співавторів дослідження Ігор Комаров познайомився на конференції з німецьким вченим Беньяміном Лістом. У той час Ліст уже працював із темою органокаталіза, де використовувалися амінокислоти, якими займалася наша група. Ліст запропонував задіяти наші розробки в своєму дослідженні. Команда українських учених створила низку з'єднань, й одна з наших амінокислот підійшла для дослідження", — говорить Олександр Григоренко.

За словами українського хіміка, в останні роки лауреатами Нобелівської премії рідко стають вчені, які зробили раптові відкриття, найчастіше це робота всього їхнього життя.

"Ліст отримав Нобелівську премію з хімії за працю, якій присвятив майже 20 років. Наш внесок у дослідження, звичайно, більш скромний, але ми все ж раді, що результати нашої співпраці оцінені так високо", — додає Олександр Григоренко — український вчений та один із співавторів дослідження.

Григоренко підкреслює, що застосування нового інструменту для побудови молекул може бути досить широким.

"Як аналогії можна привести в приклад процес будівництва будинку. Насамперед всі уявляють собі архітекторів, будівельників і так далі. Але мало хто пам'ятає, що все починається з будівельних матеріалів та інструментів. Робота наших колег дала саме такий інструмент, який дозволяє будувати молекули", — пояснює Олександр Григоренко.

Відомо, що Беньямін Ліст та автор другого незалежного дослідження шотландець Девід Макміллан розділили навпіл премію в розмірі 1,14 млн доларів. Нобелівський комітет назвав роботи "новим і геніальним інструментом для побудови молекул".

Суть дослідження, за яке дали Нобелівську премію

У хімії речовина, звана каталізатором, необхідна для того, щоб запустити ту чи іншу реакцію або ж прискорити її. Сама речовина не бере участь в реакції, а значить і не витрачається.

У випадку із живими клітинами роль каталізаторів здійснюють ферменти (ензими). Це складні білкові сполуки, що активують різні хімічні реакції. Їхня робота неймовірно швидка та ефективна.

Ферменти здатні запускати цілі ланцюжки хімічних реакцій, щоб перетворити одну речовину на іншу, необхідну наразі організму.

Беньямін Ліст звернув увагу на те, що в деяких ферментах роль каталізатора здійснюють всього одна-дві амінокислоти з декількох сотень і навіть тисяч. Дослідник задався питанням: а що, якщо залишити лише кілька потрібних амінокислот і прибрати все зайве?

Ідея лежала на поверхні й німецький хімік був упевнений, що до нього подібні експерименти вже проводилися. Тож Ліст вирішив провести досвід виключно для того, щоб переконатися у безплідності ідеї. Однак на його превеликий подив експеримент виявився вдалим.

Так у 2000-му році був отриманий перший органічний каталізатор, який став основою для нового класу сполук — а як наслідок, для нового напряму в науці. Й українські вчені — Олександр Григоренко, Ігор Комаров і Андрій Тимцунік — до цього причетні.