Carolyn Bertozzi


Carolyn Bertozzi

Carolyn Bertozzi im November 2011

Carolyn Ruth Bertozzi (* 19. Mai 1966 in Boston, Massachusetts) ist eine US-amerikanische Biochemikerin und Hochschullehrerin. Sie ist T.Z. and Irmgard Chu Distinguished Professor für Chemie und Professorin für Molekular- und Zellbiologie der University of California, Berkeley. Darüber hinaus ist sie seit 2006 wissenschaftliche Leiterin für das Gebiet biologische Nanostrukturen an der Molecular Foundry des Lawrence Berkeley National Laboratory.[1]

Werdegang

Carolyn Bertozzi ist die Tochter des Physikers und MIT-Professors William Bertozzi[2] und dessen Frau Norma.[1] Ihre Großmutter floh in den 1920er Jahren aus dem damals faschistischen Italien in die Vereinigten Staaten.[3] Carolyn Bertozzi wuchs in Lexington (Massachusetts) auf und begann als Undergraduate in Harvard zunächst mit einem Biologiestudium. Danach wechselte sie zur Organischen Chemie. Im Rahmen ihrer senior thesis – vergleichbar einer Diplom-Arbeit – entwickelte Bertozzi einen photoakustischen Kalorimeter[4]. Für Ihre Doktorarbeit wechselte sie an die University of California, Berkeley, wo sie 1993 bei Mark Bednarski über das Thema Synthesis and biological activity of carbon-linked glycosides promoviert wurde. Als Post-Doktorandin arbeitete Bertozzi an der University of California, San Francisco auf dem Gebiet der durch Oligosaccharide vermittelten Zelladhäsion. 1996 ging sie wieder zurück nach Berkeley,[1] wo sie bis 1999 Assistenz-Professorin für Chemie war. Von 1999 bis 2002 war Bertozzi außerordentliche und ab 2002 ordentliche Professorin für Chemie und Molekular- und Zell-Biologie in Berkeley. Seit 2000 ist sie außerdem Professorin für Molekular- und Zellpharmakologie an der University of California, San Francisco (UCSF) und Wissenschaftlerin am Howard Hughes Medical Institute[5] (Howard Hughes Medical Institute Investigator).[6]

Als bis zu diesem Zeitpunkt jüngste Wissenschaftlerin erhielt Bertozzi 1999 ein MacArthur Fellowship, den „Genie-Preis“ der Vereinigten Staaten. 2010 bekam sie als erste Frau den mit 500.000 US-Dollar (nicht zweckgebunden) dotierten Lemelson-MIT-Preis.[7]

Carolyn Bertozzi hat zwei Schwestern. Eine davon ist die Mathematikerin Andrea Bertozzi (* 1965).[8]

Werk

Ein Beispiel für die Staudinger-Ligation nach Bertozzi.

Das Arbeitsgebiet von Bertozzi umfasst vor allem die Glykane. Sie entwickelte die erste bioorthogonale Reaktion. Mit Hilfe dieser Technik ist es möglich bestimmte Zielstrukturen in lebenden Zellen und höhere Organismen, beispielsweise Mäusen oder Zebrafischen, sichtbar zu machen.[9] Dazu verwendete sie zunächst eine Variante der Staudinger-Reaktion, die Staudinger-Ligation.[10][11] Mit der Staudinger-Ligation können in vivo mit Zellkulturen gute Markierungsergebnisse erhalten werden, für Anwendungen in vivo (am lebenden Organismus) ist die Reaktion allerdings zu langsam. Bertozzi entwickelte deshalb die kupferfreie Click-Chemie, die auf der von Rolf Huisgen entdeckten 1,3-Dipolaren Cycloaddition basiert. Bertozzi beschleunigte die Azid-Alkin-Reaktion durch die Verwendung von „vorgespannten“, mit Fluorgruppen versehenen Cyclooctinen, um mehrere Größenordnungen, so dass sie bei Raumtemperatur innerhalb weniger Minuten ohne Katalysator nahezu quantitativ und bioorthogonal abläuft. Der sonst für die Click-Chemie verwendete Kupfer-I-Katalysator ist für Zellen und Organismen toxisch.[12] Den Begriff bioorthogonal prägte Bertozzi erstmals 2000.[13][14]

2008 gründete Carolyn Bertozzi zusammen David Rabuka, einem ihrer früheren Studenten, das Unternehmen Redwood Bioscience.[15]

Auszeichnungen und Ehrungen

Carolyn Bertozzi bei der Überreichung des mit 10.000 € dotierten Emanuel-Merck-Vorlesung 2011
  • 1987: Phi Beta Kappa[16]
  • 1988: Institute of Chemists Award[16]
  • 1999: MacArthur Foundation Fellowship[17]
  • 1999: Arthur C. Cope Scholar Award (ACS)[17]
  • 1999: Camille Dreyfus Teacher-Scholar Award[17]
  • 2000: UC Berkeley Department of Chemistry Teaching Award[17]
  • 2000: Merck Academic Development Program Award[17]
  • 2000: Presidential Early Career Award in Science and Engineering (PECASE)[17]
  • 2001: Berkeley's Distinguished Teaching Award[17]
  • 2001: Donald Sterling Noyce Prize for Excellence in Undergraduate Teaching[17]
  • 2001: ACS Award in Pure Chemistry[17]
  • 2002: Irving Sigal Young Investigator Award of the Protein Society[17]
  • 2002: Fellow der American Association for the Advancement of Science[17]
  • 2004: Agnes Fay Morgan Research Award der Iota Sigma Pi[17]
  • 2005: Havinga Medaille der Universität Leiden[17]
  • 2005: T.Z. and Irmgard Chu Distinguished Professorship in Chemie[16]
  • 2007: Ernst Schering Preis, für ihre überragenden Forschungsleistungen zur Funktion von Zuckerresten an Proteinen auf dem Gebiet der Glykobiochemie[5]
  • 2008: Li Ka-shing Women in Science Award[16]
  • 2008: Willard Gibbs Medal
  • 2008: Roy L. Whistler Award[18]
  • 2009: Harrison Howe Award[17]
  • 2009: Albert-Hofmann-Goldmedaille der Universität Zürich[16]
  • 2009: W. H. Nichols Award[16]
  • 2010: ACS Award in Pure Chemistry[16]
  • 2010: Lemelson-MIT-Preis[16]
  • 2010: Bioorganic Chemistry Award der Royal Society of Chemistry - Organic Division[16]
  • 2011: Tetrahedron Young Investigator Award for Bioorganic and Medicinal Chemistry[16]
  • 2011: Emanuel-Merck-Vorlesung 2011[19]
  • 2012: Heinrich-Wieland-Preis

Bertozzi ist Mitglied der National Academy of Sciences (2005), des Institute of Medicine (2011), der American Academy of Arts and Sciences[17] und der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina.[20]

Veröffentlichungen (Auswahl)

  • P. G. Wang, C. R. Bertozzi (Hrsg.): Glycochemistry: principles, synthesis, and applications. Verlag Marcel Dekker, 2001, ISBN 0-8247-0538-6
  • J. M. Baskin, C. R. Bertozzi: Copper-free Click Chemistry. In: J. Lahann (Hrsg.): Click Chemistry for Biotechnology and Materials Science. Verlag John Wiley & Sons, 2009, ISBN 0-470-69970-1 eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche
  • E. M. Sletten, C. R. Bertozzi: From mechanism to mouse: a tale of two bioorthogonal reactions. In: Accounts of chemical research. Band 44, Nummer 9, September 2011, S. 666–676, ISSN 1520-4898. doi:10.1021/ar200148z. PMID 21838330. PMC 3184615.
  • E. M. Sletten, C. R. Bertozzi: A bioorthogonal quadricyclane ligation. In: Journal of the American Chemical Society. Band 133, Nummer 44, November 2011, S. 17570–17573, ISSN 1520-5126. doi:10.1021/ja2072934. PMID 21962173. PMC 3206493.
  • C. R. Bertozzi: A decade of bioorthogonal chemistry. In: Accounts of chemical research. Band 44, Nummer 9, September 2011, S. 651–653, ISSN 1520-4898. doi:10.1021/ar200193f. PMID 21928847.
  • K. Godula, M. L. Umbel, D. Rabuka, Z. Botyanszki, C. R. Bertozzi, R. Parthasarathy: Control of the molecular orientation of membrane-anchored biomimetic glycopolymers. In: Journal of the American Chemical Society. Band 131, Nummer 29, Juli 2009, S. 10263–10268, ISSN 1520-5126. doi:10.1021/ja903114g. PMID 19580278. PMC 2716393.
  • S. T. Laughlin, J. M. Baskin, S. L. Amacher, C. R. Bertozzi: In vivo imaging of membrane-associated glycans in developing zebrafish. In: Science. Band 320, Nummer 5876, Mai 2008, S. 664–667, ISSN 1095-9203. doi:10.1126/science.1155106. PMID 18451302. PMC 2701225.
  • C. W. Harland, D. Rabuka, C. R. Bertozzi, R. Parthasarathy: The Mycobacterium tuberculosis virulence factor trehalose dimycolate imparts desiccation resistance to model mycobacterial membranes. In: Biophysical journal. Band 94, Nummer 12, Juni 2008, S. 4718–4724, ISSN 1542-0086. doi:10.1529/biophysj.107.125542. PMID 18326657. PMC 2397374.
  • J. A. Prescher, C. R. Bertozzi: Chemistry in living systems. In: Nature Chemical Biology. Band 1, 2005, S. 13–21. doi:10.1038/nchembio0605-13
  • J. A. Prescher, D. H. Dube, C. R. Bertozzi: Chemical remodelling of cell surfaces in living animals. In: Nature. Band 430, Nummer 7002, August 2004, S. 873–877, ISSN 1476-4687. doi:10.1038/nature02791. PMID 15318217.
  • H. C. Hang, C. Yu, D. L. Kato, C. R. Bertozzi: A metabolic labeling approach toward proteomic analysis of mucin-type O-linked glycosylation. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Band 100, Nummer 25, Dezember 2003, S. 14846–14851, ISSN 0027-8424. doi:10.1073/pnas.2335201100. PMID 14657396. PMC 299823.
  • K. L. Kiick, E. Saxon, D. A. Tirrell, C. R. Bertozzi: Incorporation of azides into recombinant proteins for chemoselective modification by the Staudinger ligation. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Band 99, Nummer 1, Januar 2002, S. 19–24, ISSN 0027-8424. doi:10.1073/pnas.012583299. PMID 11752401. PMC 117506.
  • L. K. Mahal, N. W. Charter, K. Angata, M. Fukuda, D. E. Koshland, C. R. Bertozzi: A small-molecule modulator of poly-alpha 2,8-sialic acid expression on cultured neurons and tumor cells. In: Science. Band 294, Nummer 5541, Oktober 2001, S. 380–381, ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.1062192. PMID 11598302.
  • C. R. Bertozzi, L. L. Kiessling: Chemical glycobiology. In: Science. Band 291, Nummer 5512, März 2001, S. 2357–2364, ISSN 0036-8075. PMID 11269316. (Review).
  • L. K. Mahal, K. J. Yarema, C. R. Bertozzi: Engineering chemical reactivity on cell surfaces through oligosaccharide biosynthesis. In: Science. Band 276, Nummer 5315, Mai 1997, S. 1125–1128, ISSN 0036-8075. PMID 9173543.

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 T. Davis: Profile of Carolyn Bertozzi. In: PNAS. Band 107, Nummer 7, S. 2737-2739. doi:10.1073/pnas.0914469107
  2. mit.du: William Bertozzi – Professor of Physics. Abgerufen am 15. November 2011
  3. Reactions - Carolyn Bertozzi. Abgerufen am 15. November 2011
  4. J. J. Grabowski, C. R. Bertozzi, J. R. Jacobsen, A. Jain, E. M. Marzluff, A. Y. Suh: Fluorescence probes in biochemistry: an examination of the non-fluorescent behavior of dansylamide by photoacoustic calorimetry. In: Analytical biochemistry. Band 207, Nummer 2, Dezember 1992, S. 214–226, ISSN 0003-2697. PMID 1481973.
  5. 5,0 5,1 scheringstiftung.de: Preisträgerin Prof. Carolyn R. Bertozzi. Abgerufen am 15. November 2011
  6. innovations-report.de: Assembling cells into artificial 3-D microtissues, including a tiny gland. Vom 26. März 2009
  7. .lemelson.org: Chemical biologist and entrepreneur Carolyn Bertozzi awarded $500,000 Lemelson-MIT Prize. Abgerufen am 15. November 2011
  8. E. H. Oakes: Encyclopedia of world scientists. Band 1, Infobase Publishing, 2007, ISBN 0-816-06158-0 eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche
  9. E. M. Sletten, C.  R. Bertozzi: Bioorthogonale Chemie – oder: in einem Meer aus Funktionalität nach Selektivität fischen. In: Angewandte Chemie. Band 121, Nummer 38, 2009, S. 7108–7133. doi:10.1002/ange.200900942.
  10. M. Köhn, R. Breinbauer: Die Staudinger-Ligation – ein Geschenk für die Chemische Biologie. In: Angewandte Chemie. Band 116, Nummer 24, 2004, S. 3168–3178. doi:10.1002/ange.200401744
  11. C. Erger, M. Marek u.a.: Die Staudinger-Ligation – ein Geschenk für die chemische Biologie. Universität Marburg, abgerufen am 15. November 2011
  12. W. Peters: Neue Anwendungen von (S)-Adenosyl-L-methionin-Analoga mit Protein-Methyltransferasen und Click-Chemie zur sequenzspezifischen Markierung von Proteinen. Dissertation, RWTH Aachen, 2009, S. 23.
  13. 2010 Winner of the $500,000 Lemelson-MIT Prize: Dr. Carolyn Bertozzi. Abgerufen am 15. November 2011
  14. E. Saxon, C. R. Bertozzi: Cell surface engineering by a modified Staudinger reaction. In: Science. Band 287, Nummer 5460, März 2000, S. 2007–2010, ISSN 0036-8075. PMID 10720325.
  15. S. Martinovich: Chemical biologist and entrepreneur Carolyn Bertozzi awarded $500,000 Lemelson-MIT Prize. Vom 2. Juni 2010
  16. 16,0 16,1 16,2 16,3 16,4 16,5 16,6 16,7 16,8 16,9 Carolyn R. Bertozzi. University of California, Berkeley. Abgerufen am 15. November 2011
  17. 17,00 17,01 17,02 17,03 17,04 17,05 17,06 17,07 17,08 17,09 17,10 17,11 17,12 17,13 17,14 J. Bertola: Carolyn R. Bertozzi. The Rochester Section ACS, abgerufen am 15. November 2011
  18. rsc.org: Professor Carolyn R Bertozzi. Abgerufen am 15. November 2011
  19. TU Darmstadt: Carolyn Bertozzi Preisträgerin der Emanuel-Merck-Vorlesung 2011. Abgerufen am 15. November 2011
  20. J. M. Baskin, C. R. Bertozzi: Copper-Free Click Chemistry: Bioorthogonal Reagents for Tagging Azides. In: Aldrichimica Acta. Band 43, Nummer 1, 2010, S.&nbsp:15–23.

Weblinks

 Commons: Carolyn Bertozzi – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
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