Frances Hamilton Arnold

Frances Hamilton Arnold (* 25. Juli 1956 in Pittsburgh, Pennsylvania) is en US-amerikaansch Biochemikerin un Chemieingenieurin. Se is Perfessersche för Chemieingenieurwesen, Biochemie un Bio-Ingenieurwesen an dat California Institute of Technology (Caltech) un hollt de Dick and Barbara Dickinson Professorship. Se gellt as Pionier up dat Rebeet van de Gerichtete Evolutschoon in de Chemie. För hör Leistungen wurr hör 2018 de Nobelpries för Chemie tospraaken.

 Leven 
Arnold is in en Vöroort van Pittsburgh, Pennsylvania as Dochter van den Karntechniker William Howard Arnold upwussen. Se is de Enkelin van den  General William Howard Arnold. In hör Jöögd hett se gegen den Vietnamkrieg protesteert, truck ut Rebellion gegen hör Öllernhuus nah Washington D. C., wo se de High School sülvst dör Kellnern in en Jazzclub un Taxifohren betallen dee, un weer in Süüdamerika, um an en Solarenergieprojekt mittowarken. Se hett Luftfohrttechnik un Maschinenbau an de Princeton University studeert mit den Bachelor-Afsluss 1979 un kreeg  1985 an de University of California, Berkeley, in Chemie-Ingenieurwesen hör Doktertitel. Hör Dissertatschoon droog de Naam Design and scale-up of affinity separations. Af 1986 weer se an dat Caltech.

 Wark 
Sie is bekannt as een van de Pioniere vun den Gebruuk van Methoden van de gerichtete Evolutschoon bi de Entwicklung van nee Proteine to’n Bispeel för Medizin, Biokatalyse un Bio-Brennstoffe. Dorbi wurrd DNA mit Fehlern (Mutatschonen) vervölfältigt un de völversprekensten Ergevnisse in Mikroben inbaut to de gentechnische Produktschoon van de entsprekenden Proteine. Eerste Versöök dorto hett se 1996 ünnernommen bi de Optimeeren van en natürlich in en Bakterie vörkommen Enzym (Subtilisin E) för organische statt waaterige Umgeven.You, Arnold: Directed Evolution of Subtilisin E in Bacillus Subtilis for Catalysis of Dimethylformamide. In: Protein Engineering. Band 9, 1996, S. 77–83. Se hollt över 30 US-Patente (Stand: 2011) un hett tallriek Biotechnologie- un Pharmaziefirmen beraaden, so ok Merck bi de Entwicklung van dat Diabetes-Medikament Januvia.

Se hett Substanzen entwickelt, de an Neurotransmitter koppeln un verbeterte Bildgevensverfohren to dat Utforschen van dat Gehirn verspreeken, wo funktschonelle Magnetresonanztomographie bither vörwegend up Suerstoffgehalt van dat Blood footen deiht.

Ok de enzymatische Billen van Köhlenstoff-Silizium-Bindungen wurr van hör Arbeitsgrupp beschreven.Kan SB, Lewis RD, Chen K, Arnold FH: Directed evolution of cytochrome c for carbon-silicon bond formation: Bringing silicon to life., Science. 2016 Nov 25;354(6315):1048-1051, PMID 27885032 Ebenso wurr en hoochselektive Methood van de enzymatischen Dorstellen van en Cyclopropan-Präkursor bi de Synthees van Ticagrelor beschreven.Hernandez KE, Renata H, Lewis RD, Jennifer Kan SB, Zhang C, Forte J, Rozzell D, McIntosh JA, Arnold FH: Highly Stereoselective Biocatalytic Synthesis of Key Cyclopropane Intermediate to Ticagrelor., ACS Catal. 2016 Nov 4;6(11):7810-7813, PMID 28286694

2005 weer se Mitbegrünnerin van Gevo Inc., de Methoden to dat Ertüügen van Bio-Brennstoffen entwickeln. Se hett en Enzym entwickelt, dat ünner anaeroben Bedingungen funktschoneert un so hooch Kösten för de Belüften spoort. Se arbeit an Enzymen, de Biodrievstoff statt ut Zuckern ut  Zellulose winnen.MIT Technology Review, 2013.

 Persönliches 
Se hett dree Söhns. 2005 wurr se an Borstkrebs krank un wurr opereert. To hör Hobbys tellen Düüken, Wannern Radfohren un Reisen. 

 Ehrungen un Utteknungen 
 Garvan-Olin-Medaille van de American Chemical Society (2005) 
 FASEB Excellence in Science Award (2007)
 Charles-Stark-Draper-Pries (2011), tosommen mit Willem Stemmer
 National Medal of Technology and Innovation (2011)
 Emanuel-Merck-Vorlesung an de TU Darmstadt (2013)
 Millennium Technology Prize (2016)
 Raymond and Beverly Sackler Prize in Convergence Research van de National Academy of Sciences (2017)
 Nobelpries för Chemie (2018) gemeensam mit George Pearson Smith un Gregory Paul Winter

 Liddmaatschapen 
 National Academy of Engineering (2000) 
 American Association for the Advancement of Science (2000)
 Institute of Medicine der National Academies der USA (2004)
 National Academy of Sciences (2008)
 American Academy of Arts and Sciences (2011)
 American Philosophical Society (2018)

 Schriften 
 mit K. Q. Chen: Enzyme engineering for nonaqueous solvents: random mutagenesis to enhance activity of subtilisin E in polar organic media. Biotechnology (N Y), Band 9, 1991, S. 1073–1077.
 mit K. Chen: Tuning the activity of an enzyme for unusual environments: sequential random mutagenesis of subtilisin E for catalysis in dimethylformamide. Proc Natl Acad Sci USA, Band 90, 1993, S. 5618–5622.
 Engineering proteins for unusual environments. FASEB J., Band 7, 1993, S. 744–749.
 mit K. Miyazaki: Exploring nonnatural evolutionary pathways by saturation mutagenesis: rapid improvement of protein function. J. Mol. Evol., Band 49, 1996, S. 716–720.
 Directed Evolution: Creating Biocatalysts for the Future. In: Chemical Engineering Science. Band 51, 1996, S. 5091–5102, doi:10.1016/S0009-2509(96)00288-6.
 mit J. C. Moore, H. M. Jin, O. Kuchner: Strategies for the in vitro Evolution of Protein Function: Enzyme Evolution by Random Recombination of Improved Sequences. In: Journal of Molecular Biology. Band 272, 1997, S. 336–347, pdf.
 mit H. Zhao: Functional and nonfunctional mutations distinguished by random recombination of homologous genes, Proc Natl Acad Sci. USA, Band 94, 1997, S. 7997–8000.
 mit H. Zhao: Optimization of DNA shuffling for high fidelity recombination. Nucleic Acids Res., Band 25, 1997, S. 1307–1308.
 mit H. Zhao, L. Giver, Z. Shao, J. A. Affholter: Molecular evolution by staggered extension process (StEP) in vitro recombination. Nat Biotechnology, Band 16. 1998, S. 258–261.
 mit L. You: Directed evolution of subtilisin E in Bacillus subtilis to enhance total activity in aqueous dimethylformamide, Protein Eng., Band 1996, 1994, S. 77–83.
 mit J. C. Moore: Directed evolution of a para-nitrobenzyl esterase for aqueous-organic solvents. Nature Biotechnology, Band 14, 1996, S. 458–467.
 mit Z. Shao, H. Zhao, L. Giver: Random-priming in vitro recombination: an effective tool for directed evolution. Nucleic Acids Res., Band 26, 1998, S. 681–683.
 mit L. Giver, A. Gershenson, P. O. Freskgard: Directed evolution of a thermostable esterase. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, Band 95, 1998, S. 12809–12813.
 Design by Directed Evolution. In: Accounts of Chemical Research. Band 31, 1998, S. 125–131, pdf
 mit H. M. Zhao: Directed evolution coverts subtilisin E into a functional equivalent of thermitase. Protein Eng., Band 12, 1999, S. 47–53.
 mit K. Miyazaki: Exploring non-natural evolutionary pathways by saturation mutagenesis: rapid improvement of protein function. J. Mol. Evol., Band 49, 1999, S. 716–720.
 mit V. Sieber, C. A. Martinez: Libraries of hybrid proteins from distantly related sequences. Nature Biotechnology, Band 19, 2001, S. 456–460.
 mit C. A. Voigt, C. Martinez, Z. G. Wang, S. L. Mayo: Protein building blocks preserved by recombination. Nature Struct. Biology, Band 9, 2002, S. 553–558.
 mit Phillip A. Romero: Exploring protein fitness landscapes by directed evolution. In: Nature Reviews Molecular Cell Biology. Band 10, 2009, S. 866–876, doi:10.1038/nrm2805.
 The nature of chemical innovation: new enzymes by evolution. The Quarterly Review of Biology, Band 48, 2015, S. 404–410.
 Directed evolution: bringing new chemistry to life. Angew. Chem. Int. Ed., Band 57, 2018, S. 4143–4148.

 Weblinks 

 Website an dat Caltech
 Arnold Group an dat Caltech
 Biographie bi den Draper Pries
 Porträt bi Bloomberg Business Week
 Porträt Los Angeles Times, 3. Juli 2011
 Google Scholar: Profil van Arnold

 Enkeld Nahwiesen 

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