Peter G. Schultz (d. 23 Haziran 1956, Cincinnati, Ohio), Amerikalı kimyager. Scripps Araştırma Enstitüsü'nün CEO'su ve Profesörü,^[1] GNF'nin kurucusu ve eski direktörü^[2] ve 2012 yılında kurulan Kaliforniya Biyomedikal Araştırma Enstitüsü'nün (Calibr) kurucu direktörüdür. Ağustos 2014'te, Doğa Biyoteknolojisi Schultz'u 2013 yılında en iyi çeviri araştırmacısı seçti.^[3]

Akademik kariyeri[değiştir | kaynağı değiştir]

Schultz, lisans derecesini 1979'da Caltech'ten tamamladı ve orada Peter Dervan ile doktora (1984 yılında) için devam etti. Tez çalışması, 1,1-diazenlerin üretilmesi ve karakterizasyonu ve sekans seçici poliprol DNA bağlayıcı / bölünen moleküllerin üretilmesine odaklanmıştı. Daha sonra Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesi'nde kimya fakültesine katılmadan önce Christopher Walsh'la birlikte Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde bir yıl geçirdi. 1985 yılında Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı Baş Müfettişi ve 1994 yılında Howard Hughes Tıp Enstitüsü müfettişi oldu.^[4] 1999'da Schultz, Scripps Araştırma Enstitüsü'ne taşındı ve Novartis Araştırma Vakfı'nın (GNF) Genomik Enstitüsü'nun kurucu Direktörü oldu. Sadece Novartis'in genomik bir araştırma merkezi olarak başlatılan, ancak Schultz'un görev süresi boyunca önemli bir ilaç keşif çabası ve üç kattan fazla (şu anda 500'den fazla kişi) hedeflenen çalışan sayısını içerecek şekilde büyüdü. Mart 2010'da kâr amacı gütmeyen sektöre dönmek için GNF'den ayrıldı ve Mart 2012'de Kaliforniya Biyomedikal Araştırma Enstitüsü'nü (Calibr) kurdu.^[5][6][7][8] Birçoğu büyük araştırma üniversitelerinin fakültelerinde olan 300'den fazla lisansüstü öğrencisi ve doktora sonrası öğrencisi yetiştirdi.

Araştırma[değiştir | kaynağı değiştir]

Kombinatoryal kimya ve moleküler evrim[değiştir | kaynağı değiştir]

Schultz'un çalışmalarının çoğu, birçok farklı bileşik üzerinde aynı anda birçok benzer deney yapmanın yollarını bulmaktan ibarettir. Kombinatoryal kimya, taranabilir moleküler kütüphaneler ve "yüksek verimli" kimyada önde gelen öncülerden biridir. İlgi alanları son derece geniştir, katalitik mekanizmalar, hücre uzmanlığı ve diğer karmaşık biyolojik süreçler (normalde kimyagerler değil, biyologlar tarafından incelenir), temel fotokimya, NMR'den pozitron emisyonuna kadar tüm şeritlerin biyofiziksel probları gibi çeşitli alanlarda uygulamalarla ve katı hal malzeme biliminden oluşmaktadır.

Kariyerinin başlarında Schultz, bağışıklık sisteminin doğal moleküler çeşitliliğinin katalitik antikorlar üretmeye yönlendirilebileceğini gösterdi. Bu yöntem, akil transferinden ve redoks reaksiyonlarından perisiklik ve metalasyon reaksiyonlarına kadar çeşitli reaksiyonlar için birçok yeni seçici enzim benzeri katalizörün geliştirilmesini sağladı. Her ne kadar katalitik aktiviteleri pratik kullanım için nadiren güçlü olsa da, katalitik antikorlar biyokataliz, proteinlerin yapısal plastisitesi, biyokimyasal fonksiyonun gelişimi ve bağışıklık sisteminin kendisinde önemli yeni bilgiler sağlamıştır.

Schultz daha sonra moleküler çeşitliliği -farklı moleküllerden oluşan geniş bir topluluk yaratma stratejisi, artı balık avlamak ve istediklerinizi tanımlamak için bir yöntem- kimya, biyoloji ve malzeme bilimindeki bir dizi probleme uyguladı. Richard Lerner ile birlikte faj-vitrin kütüphaneleri ve yüzey kütüphanesi yongalarının geliştirilmesinde kritik rol alanlardan biriydi. Serbestçe çözünür test bileşikleri gerektiren yüksek verimli biyo-tahliller için, çok sayıda (yüzbinlerce) farklı bileşiğe sahip çok küçük hücre kolonilerini ayrı ayrı işlemek için 1,536 mikrokuyu hücre kültürü plakalarına uyarlanmış mikro-robotik sıvı manipülasyon sistemleri kullandı.^[9]

Doğal olmayan amino asitler[değiştir | kaynağı değiştir]

Schultz, prokaryotik ve ökaryotik organizmaların genetik kodlarına ortak yirmi amino asidin ötesinde yeni yapı taşları eklemek için bir yönteme öncülük etmiştir. Bu, anlamsız kodon tRNA'ları istenen doğal olmayan amino asit ile yükleyen mutantlar için mutant amino asil tRNA sentetazlarının kütüphanelerinin taranmasıyla gerçekleştirilir. Böyle bir sentetazı eksprese eden organizma, daha sonra doğal olmayan amino asidi her zamanki gibi istenen bir proteine dahil etmek için genetik olarak programlanabilir ve saçma kodon şimdi doğal olmayan amino asidi kodlar. Normal olarak, doğal olmayan amino asitin kendisi laboratuvarda sentezlenmeli ve organizmanın büyüme ortamına eklenerek organizmaya verilmelidir. Doğal olmayan amino asit, organizmanın hücre zarından organizmanın içine de geçebilmelidir.

Bakteriler, maya ve memeli hücrelerinde, foto-reaktif, kimyasal olarak reaktif, floresan, spin-aktif, sülfatlanmış, önceden fosforile ve metal bağlayıcı amino asitler dahil olmak üzere yetmiş doğal olmayan amino asit genetik olarak kodlanmıştır. Bu teknoloji, kimyagerlerin, laboratuvarda sentezlenen yeni kimyasal yarımları spesifik olarak ilgili herhangi bir proteinin seçilen herhangi bir bölgesine yönlendirerek proteinlerin in vitro veya in vivo özelliklerini araştırmasına ve değiştirmesine izin verir.

Bazik karbon kaynaklarından yeni, doğal olmayan bir amino asidi (p-aminofenilalanin) biyosentezleyen ve bu amino asidi genetik koduna dahil eden bir bakteriyel organizma oluşturulmuştur.^[10][11][12] Bu, özerk bir yirmi bir-amino asit organizmasının oluşumunun ilk örneğidir.

Doğal olmayan genetik bilgi[değiştir | kaynağı değiştir]

Schultz'un grubu son zamanlarda kromozomları doğal olmayan DNA bazları içeren bakteriler ve kromozomları hem RNA hem de DNA içeren hibritler olan bakteriler oluşturdu.^[13][14]

Mitokondri kökenleri[değiştir | kaynağı değiştir]

Mitokondrinin, solunum (oksijene bağımlı) metabolizmaya muktedir bağımsız bakterilerin, daha önce sadece fermantasyon yapabilen (oksijen kullanmadan metabolizma) konakçı hücrelerin içinde oturduğunda ve kurmak için evrimleştiği zaman ortaya çıkan geleneksel olarak kabul edilen hipotezin ayrıntılarını araştırmak için Schultz'un grubu, maya hücrelerinin içinde hayatta kalabilen ve maya hücrelerinin bakteri olmadan katalize edemediği reaksiyonları gerçekleştirerek konakçı maya hücreleri ile simbiyotik bir ilişki sürdürebilen bakteriler oluşturdu.^[15][16] Bu çalışmanın bir amacı, maya-bakteri melezlerini kültürlemek ve bakteriyel genomun, zaman içinde mitokondrilerde olduğu gibi, konakçı hücrelerle kimyasal etkileşimlerinin karşılıklı yararlarını arttırmak için gelişip gelişmediğini görmekti.^[17]

Yayınlar ve geri çekmeler[değiştir | kaynağı değiştir]

Schultz yaklaşık 500 makale yazdı.

2013 PNAS'ta daha kararlı antikorlar üretmeye ilişkin makalelerinden biri, ortak yazar Shiladitya Sen'den şüphelenilen veriler nedeniyle geri çekildi:

• Wang (12 Mart 2013). "Somatic hypermutation maintains antibody thermodynamic stability during affinity maturation". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (11): 4261-6. 

2004'te yayımlanan bir laboratuvarı, biri Bilim ve diğeri Amerikan Kimya Derneği Dergisi'nde olmak üzere, 2009'da, bir doktora olmayan Zhiwen Zhang tarafından Shultz laboratuvarında doğal olmayan glikosile amino asitlerin proteinlere katılmasıyla ilgili olarak geri alındı. Başarılı olsaydı, bu yöntem proteinlere karbonhidrat eklerinin işlevlerini araştırmak için önemli bir araç olabilirdi; ancak, çalışma çoğaltılamadı ve laboratuvar ilgili not defterlerini bulmaya gittiğinde eksikti. Soruşturma sırasında Zhang, e-postalar ve telefon görüşmeleri için şantaj yaptı ve bir noktada bunu yapan kişi birkaç kuruma ve Science'a yazarak intihar edeceğini söyledi. Laboratuvar nihayetinde problemi deneylerde kullanılan anahtar bir enzimin işlevinin yanlış anlaşılması olarak tanımladı.^[18] Belgeler:

• Zhang (16 Ocak 2004). "A new strategy for the synthesis of glycoproteins". Science. 303 (5656): 371-3.  Retraction notice: Sills (27 Kasım 2009). "Retraction". Science. 326 (5957): 1187.1-1187. 
• Xu (8 Aralık 2004). "Site-specific incorporation of the mucin-type N-acetylgalactosamine-alpha-O-threonine into protein in Escherichia coli". Journal of the American Chemical Society. 126 (48): 15654-5.  Retraction notice: Xu (30 Eylül 2009). "Site-Specific Incorporation of the Mucin-Type N-Acetylgalactosamine-α-O-threonine into Protein in Escherichia coli". Journal of the American Chemical Society. 131 (38): 13883. 

Ödülleri[değiştir | kaynağı değiştir]

Schultz, ABD Ulusal Bilimler Akademisi (1993), Ulusal Bilimler Akademisi Tıp Enstitüsü (1998) üyesidir.^[4]

• 2019 Tetrahedron Ödülü ^[19]
• 2016 Heinrich Wieland Ödülü
• 2015 Yale Üniversitesi'nden Fahri Doktora ^[20]
• 2013 Gelecek için Ödüllü Kimya Solvay Ödülü ^[21]
• 2006 ACS Arthur C. Cope Ödülü
• 1995 Uppsala Üniversitesi'nden fahri doktora, İsveç ^[22]
• 1994 Wolf Kimya Ödülü
• 1990 Saf Kimyada ACS Ödülü
• 1988 NSF Alan T. Waterman Ödülü

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

Dış bağlantılar[değiştir | kaynağı değiştir]

• Scripps Research'teki Schultz grubu web sitesi 4 Ağustos 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.