ジュリアス・レベック

ジュリアス・レベック・ジュニア（1944年4月11日生まれ、本名ジュラ・レベック）は、ハンガリー系アメリカ人の化学者であり、分子自己組織化の専門家である。

レベックは1944年、当時ハンガリーの一部であったハンガリー王国のベレグサーシュ（現在のウクライナのベレホヴェ）で生まれ、 1945年から1949年までオーストリアに住んでいました。1949年に家族と共に米国に移住し、カンザス州トピーカに定住し、ハイランドパーク高校を卒業しました。レベックはカンザス大学で化学の学士号を取得しました。レベックは1970年にマサチューセッツ工科大学で有機化学の修士号と博士号を取得しました。そこでDSケンプのもとでペプチドを研究しました。

レベックは、 1970年から1976年までカリフォルニア大学ロサンゼルス校の助教授を務めた。同大学で、反応性中間体の3段階試験を開発した。1976年にピッツバーグ大学に移り、分子認識の研究のために裂け目のような構造を開発した。^{[説明が必要]} 1989年にMITに戻り、カミーユ・ドレフュス化学教授となり、合成自己複製分子を考案した。1996年7月、研究グループをスクリプス研究所に移し、スカッグス化学生物学研究所の所長となり、分子認識と自己組織化システムの研究を続けている。

レベックは米国科学アカデミーの会員です。

リーベックの独立した研究は、反応性中間体を検出する方法から 1970 年代に始まりました。これは、ポリマー結合試薬の応用によって発明されました。反応性中間体の前駆物質が 1 つの固相に共有結合し、トラップが 2 番目の同様のサポートに取り付けられました。固相間で移動が発生する場合、以下に示すように、溶液中に自由に存在する反応性中間体が必要です。この「3 相テスト」によって検出された反応性種には、シクロブタジエン、一重項酸素、モノマーメタリン酸、およびアシルイミダゾールがありました。

ポーリング原理のモデル（遷移状態への最大結合による触媒作用）は1978年に考案されました。物理的プロセスとして、ビピリジルのラセミ化が選択されました。遷移構造は共平面アリール環と特定の結合力（ビピリジルによる金属のキレート化）を特徴とし、共平面形状で最大の金属/リガンド引力を示します。^[1]ビアリール結合は支点のように機能し、結合により分子の他の場所に機械的応力が生じます。これが最初の分子機械の1つ、ローターでした。

その他のビピリジルおよびビフェニルは、以下に示すアロステリック効果の合成モデルとして 1980 年代に設計されました。1 つは、2 つの同一の機械的に結合した結合部位を含み、共有結合水銀化合物の結合において正の協同性を示しました。^{[2] [3]}ローターは、現在でもアロステリック効果の最も一般的な化学モデルであり、今日他の研究室で追求されている多くの分子機械に存在しています。

1980年代の分子認識の取り組みにより、イオン、特に非イオン性ターゲットを認識するための割れ目のような形状^{[4]が生まれました。ケンプの三酸の誘導体を使用して、レベックは「収束」する官能基を配置して認識部位を作成しました。上に示したのは、水中でアデニンをキレート化するビスイミドです。 [5]}カルボキシル基を持つバージョン^[6]は、金属酵素のモデル (XDK 構造) ^[7]として、またレベックの研究室で立体電子効果を調べるために、他の場所で広く使用されるようになりました。

1990 年、これらの研究は、自己形成のテンプレートとして機能する合成自己補完システムという形で結実しました。このシステムは分子認識に基づく 自己触媒作用を示し、生命の原始的な兆候である自己複製を示した最初の合成システムでした。Tjivikua , T.; Ballester, P.; Rebek, J. (1990). 「自己複製システム」。Journal of the American Chemical Society . 112 (3). American Chemical Society (ACS): 1249–1250. doi :10.1021/ja00159a057. ISSN  0002-7863. テンプレートは、以下に示すように、両端で水素結合によって反応物をつかみます。自己補完的な「レシピ」は、他の研究グループで合成された自己複製システムに普遍的に組み込まれています。

フィリップ・ボールは著書『分子の世界の設計』の中で、レベックの自己複製分子は核酸とタンパク質の両方といくつかの基準を共有しており、さらに「それらの複製は核酸の相補的塩基対合を模倣するのではなく、新しい種類の分子相互作用に従って動作する。これはおそらく DNA が生命の必要条件ではないことの兆候と見ることができ、完全に異なる分子原理に従って「生きる」生物を想像できるかもしれない」と論じている。ボールは、レベックが「変異可能な人工複製子を作成することで分子の「進化」というアイデアを追求することができた」と示唆している。「ジュリアス・レベックの研究が大きな注目を集めたのは、それが地球上の生命の出現につながった化学プロセスの種類を調査する可能性に一部触発されたためである」。

英国の動物行動学者リチャード・ドーキンスは、著書『エデンからの川』の中で、レベックの複製分子は「他の世界が（地球と）並行して進化しているが、化学的基盤が根本的に異なる可能性を提起する」と示唆している。

1993 年、レベックは Javier de Mendoza との共同研究を通じて、自己組織化カプセルの作成に成功しました。このカプセルは、小分子ターゲットを完全に取り囲むことで可逆的に形成され^{[8] 、現代の}物理有機化学の多目的ツールとなっています。このカプセルは、平衡状態で溶液中に常温で存在します。このカプセルは、ナノメートルの反応室、試薬を安定化する手段、「複合体内の複合体」の源、および新しい形態の立体化学が作成される空間として機能します。また、このカプセルは、自己組織化のために金属-リガンド相互作用を使用する他の研究グループのカプセル化にも影響を与えました。上に示したのは、ナノメートル寸法の円筒形カプセル^[9]です。カプセル内の空間が適切に満たされると、一致するゲストを単独またはペアで選択します。

リチャード・ドーキンスは、2004 年の著書「祖先の物語」の中で、自己触媒が自然発生の潜在的な説明になる可能性があると書いている。^{[引用が必要]}彼は、カリフォルニアのスクリプス研究所のジュリアス・レベックとその同僚が行った実験を引用している。この実験では、アミノアデノシンとペンタフルオロフェニルエステルを自己触媒アミノアデノシン三酸エステル (AATE) と組み合わせた。実験の 1 つのシステムには、自己合成を触媒する AATE の変異体が含まれていた。この実験は、自己触媒が遺伝を持つ個体群内で競争を示す可能性があることを示しており、これは自然選択の基本的な形態として解釈できる。^{[引用が必要]}

近年、レベックは合成タンパク質表面模倣物の研究に取り組んできました。^[10]タマス・バートファイとの共同研究により、これらは疾患の動物モデルにおいて有望な生物学的活性を示しています。

• 1970-1976: カリフォルニア大学ロサンゼルス校助教授、カリフォルニア州ロサンゼルス
• 1976-1979: ピッツバーグ大学准教授（ペンシルベニア州ピッツバーグ）
• 1980～1989年: ペンシルバニア州ピッツバーグのピッツバーグ大学教授
• 1989-1991: マサチューセッツ工科大学教授（マサチューセッツ州ケンブリッジ）
• 1991-1996: カミーユ・ドレフュス マサチューセッツ工科大学化学教授、マサチューセッツ州ケンブリッジ
• 1996年～現在：カリフォルニア州ラホヤ、スクリプス研究所スカッグス化学生物学研究所所長

• 1967-1970:国立科学財団博士研究員
• 1976-1974:イーライリリー賞
• 1976-1978: APスローンフェロー
• 1981年:アレクサンダー・フォン・フンボルトフェロー
• 1986年:グッゲンハイムフェロー
• 1990年:マイロン・L・ベンダーとミュリエル・S・ベンダー、ノースウェスタン大学有機化学夏期特別講師
• 1991年:アーサー・C・コープ奨学生賞
• 1993年:アメリカ芸術科学アカデミー
• 1994年:米国科学アカデミー
• 1995年: ハイランドパーク高校、殿堂入り
• 1996年: MERIT賞(国立衛生研究所)
• 1997年:ジェームス・フラック・ノリス物理有機化学賞(アメリカ化学会)
• 2001年:ハンガリー科学アカデミー
• 2002年:化学パイオニア賞(アメリカ化学協会)
• 2004年: バイオミメティック化学における功績に対するロナルド・ブレスロー賞 (アメリカ化学会)
• 2005年: 科学アカデミー賞、チェコ共和国プラハ
• 2005年: 国立科学・文学・芸術アカデミー賞、イタリア、モデナ
• 2005年: 欧州科学アカデミー ( Academia Europaea ) 会員
• 2011年:ウィリアム・H・ニコルズ賞

• 公式ウェブサイト 2008年4月23日、スクリプス研究所のWayback Machineにアーカイブ
• プロフィール

• Rebek, J. (1979)、「固体支持体を用いた機構研究：三相試験」、Tetrahedron、36 (6): 723–731、doi :10.1016/0040-4020(79)80087-3
• Bartfai T、Lu X、Badie-Mahdavi H、Barr AM、Mazarati A、Hua XY、Yaksh T、Haberhauer G、Ceide SC、Trembleau L、Somogyi L、Kröck L、Rebek J (2004 年 7 月)。「非ペプチドガラニン受容体作動薬であるガルミックは、発作、疼痛、および強制水泳試験における行動に影響を与える」。Proc . Natl. Acad. Sci. USA . 101 (28): 10470–5。Bibcode :2004PNAS..10110470B。doi : 10.1073 / pnas.0403802101 . PMC  478593 . PMID  15240875。
• Davis CN、Mann E、Behrens MM、Gaidarova S、Rebek M、Rebek J、Bartfai T (2006 年 2 月)。「ニューロンにおける IL-1 による MyD88 依存性および非依存性シグナル伝達の二機能性 Toll/IL-1 受容体ドメイン/BB ループ模倣物による調査」。Proc . Natl. Acad. Sci. USA  . 103 ( 8): 2953–8。Bibcode : 2006PNAS..103.2953D。doi : 10.1073 / pnas.0510802103。PMC 1413805。PMID 16477040。