mini|Carolyn Bertozzi (2022)Carolyn Ruth Bertozzi (* 19. Mai 1966 in Boston, Massachusetts) ist eine US-amerikanische Biochemikerin und Hochschullehrerin. Sie ist Professorin an der Stanford University und hat dort den Anne T. and Robert M. Bass Lehrstuhl inne an der School of Humanities and Sciences. Darüber hinaus ist sie seit 2006 wissenschaftliche Leiterin für das Gebiet biologische Nanostrukturen an der Molecular Foundry des Lawrence Berkeley National Laboratory. Im Jahr 2022 wurde ihr gemeinsam mit Morten P. Meldal und K. Barry Sharpless der Nobelpreis für Chemie zuerkannt für den zielgerichteten Aufbau von Molekülen mit Click-Chemie, die sie nach der Laudatio in neue Dimensionen führte durch Verwendung zur Kartierung von Zellen. Außerdem wurde ihre Erforschung bioorthogonaler Markierungen gewürdigt.
Werdegang Carolyn Bertozzi ist die Tochter des Physikers und MIT-Professors William Bertozzimit.du: William Bertozzi – Professor of Physics. Abgerufen am 15. November 2011 und dessen Frau Norma.T. Davis: In: PNAS. Band 107, Nummer 7, S. 2737–2739. doi:10.1073/pnas.0914469107 Ihre Großmutter floh in den 1920er Jahren aus dem damals faschistischen Italien in die Vereinigten Staaten. Abgerufen am 15. November 2011 Carolyn Bertozzi wuchs in Lexington (Massachusetts) auf. Ihr Studium begann sie 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 ein photoakustisches Kalorimeter.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, . PMID 1481973. Während ihres Harvard-Studiums spielte sie Keyboard in der Band Bored of Education, in der auch der Gitarrist Tom Morello (später war er Gitarrist bei Rage Against the Machine) spielte. 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, 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 für Chemie und Professorin für Molekular- und Zellbiologie der University of California, Berkeley (T.Z. and Irmgard Chu Distinguished Professor). 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 (Howard Hughes Medical Institute Investigator). 2015 wurde sie Professorin an der Stanford University.
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.lemelson.org: Abgerufen am 15. November 2011
Carolyn Bertozzi hat zwei Schwestern. Eine davon ist die Mathematikerin Andrea Bertozzi (* 1965).E. H. Oakes: Encyclopedia of world scientists. Band 1, Infobase Publishing, 2007, ISBN 0-8160-6158-0
Werk mini|Ein Beispiel für die Staudinger-Ligation nach Bertozzi. Das Arbeitsgebiet von Bertozzi umfasst vor allem die Glykane. Sie entwickelte die erste von ihr sogenannte bioorthogonale Markierung, das heißt eine Kombination von einer metabolischen Markierung mit einer nachfolgenden chemischen Reaktion, die in einer lebenden Zelle abläuft, ohne die normale biochemische Funktion der jeweiligen Zielsubstanz zu stören. Mit Hilfe dieser Technik ist es möglich bestimmte Zielstrukturen in lebenden Zellen und höhere Organismen, beispielsweise Mäusen oder Zebrafischen, sichtbar zu machen.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. Dazu verwendete sie zunächst eine Variante der Staudinger-Reaktion, die Staudinger-Ligation.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.200401744C. Erger, M. Marek u. a.: Die Staudinger-Ligation – ein Geschenk für die chemische Biologie. (PDF; 166 kB) Universität Marburg, abgerufen am 15. November 2011 Mit der Staudinger-Ligation können in vitro 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 (das heißt zyklischen Alkinen mit acht C-Atomen, die kleinsten isolierbaren Cycloalkine), 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.W. Peters: (PDF; 5,5 MB) Dissertation, RWTH Aachen, 2009, S. 23. Den Begriff bioorthogonal prägte Bertozzi erstmals 2003.
2008 gründete Carolyn Bertozzi zusammen mit David Rabuka, einem ihrer früheren Studenten, das Unternehmen Redwood Bioscience.S. Martinovich: Chemical biologist and entrepreneur Carolyn Bertozzi awarded $500,000 Lemelson-MIT Prize. Vom 2. Juni 2010 Seit 2015 zählte Thomson Reuters Bertozzi zu den Favoriten auf einen Nobelpreis für Chemie.Announcing the 2015 Citation Laureates, bei Thomson Reuters.
Auszeichnungen und Ehrungen mini|Carolyn Bertozzi bei der mit 10.000 € dotierten Emanuel-Merck-Vorlesung 2011 1987: Phi Beta Kappa 1988: Institute of Chemists AwardCarolyn R. Bertozzi. University of California, Berkeley. Abgerufen am 15. November 2011 1997: Sloan Research Fellowship 1999: MacArthur Foundation Fellowship 1999: Arthur C. Cope Scholar Award (ACS) 1999: Camille Dreyfus Teacher-Scholar Award 2000: UC Berkeley Department of Chemistry Teaching Award 2000: Merck Academic Development Program Award 2000: Presidential Early Career Award in Science and Engineering (PECASE) 2001: Berkeley’s Distinguished Teaching Award 2001: Donald Sterling Noyce Prize for Excellence in Undergraduate Teaching 2001: ACS Award in Pure Chemistry 2002: Irving Sigal Young Investigator Award of the Protein Society 2002: Fellow der American Association for the Advancement of Science 2004: Agnes Fay Morgan Research Award der Iota Sigma Pi 2005: Havinga Medaille der Universität Leiden 2005: T.Z. and Irmgard Chu Distinguished Professorship in Chemie 2007: Ernst Schering Preis, für ihre überragenden Forschungsleistungen zur Funktion von Zuckerresten an Proteinen auf dem Gebiet der Glykobiochemiescheringstiftung.de: Abgerufen am 15. November 2011 2008: Li Ka-shing Women in Science Award 2008: Willard Gibbs Medal 2008: Roy L. Whistler Awardrsc.org: Abgerufen am 15. November 2011 2009: Harrison Howe AwardJ. Bertola: Carolyn R. Bertozzi. The Rochester Section ACS, abgerufen am 15. November 2011 2009: Albert-Hofmann-Goldmedaille der Universität Zürich 2009: W. H. Nichols Award 2010: Lemelson-MIT-Preis 2010: Bioorganic Chemistry Award der Royal Society of Chemistry - Organic Division 2011: Tetrahedron Young Investigator Award for Bioorganic and Medicinal Chemistry 2011: Emanuel-Merck-Vorlesung 2011TU Darmstadt: Carolyn Bertozzi Preisträgerin der Emanuel-Merck-Vorlesung 2011. Abgerufen am 15. November 2011 2012: Heinrich-Wieland-Preis 2014: Ernest-Orlando-Lawrence-Preis 2016: NAS Award in Chemical Sciences 2017: Arthur C. Cope Award 2017: National Inventors Hall of Fame 2020: John J. Carty Award 2020: Glenn T. Seaborg Medal 2020: F. A. Cotton Medal 2022: Wolf-Preis in Chemie 2022: H.P.-Heineken-Preis für Biochemie und Biophysik 2022: Welch Award in Chemistry 2022: Nobelpreis für Chemie 2023: Roger Adams Award 2024: Priestley-Medaille 2026: Honorary Fellow der Royal Society of Chemistry
Mitgliedschaften 2003 American Academy of Arts and Sciences 2005 National Academy of Sciences 2008 Deutsche Akademie der Naturforscher LeopoldinaJ. M. Baskin, C. R. Bertozzi: (PDF; 3,8 MB) In: Aldrichimica Acta. Band 43, Nummer 1, 2010, S. 15–23. 2011 Institute of Medicine 2018 Auswärtiges Mitglied der Royal Society 2024 National Academy of Engineering
Engagement Seit den 1980er Jahren lebt Carolyn Bertozzi offen lesbisch, was damals ein potentielles Hindernis für eine wissenschaftliche Karriere war. Sie tritt öffentlich für Diversität in der Wissenschaft ein und engagiert sich als Aktivistin vor allem für Menschen, die lesbisch, schwul, bisexuell oder transgender (LGBT) sind. Die Wissenschaftlerin zählt damit zu den ganz wenigen Menschen, die einen Nobelpreis erhalten haben und öffentlich kundtun, dass sie Teil der LGBT-Community sind. 2022 erhielt Bertozzi den Wolf-Preis in Chemie, der in den Naturwissenschaften nach dem Nobelpreis zu den angesehensten Preisen weltweit zählt. In der Begründung hieß es, Bertozzi vertrete die Interessen der Menschheit als Ganzes, ohne Unterschiede in Bezug auf Nationalität, sexuelle Orientierung oder politische Ansichten. Auf ihrem beruflichen Weg habe sie das Ziel verfolgt, die Zugangshürden für Frauen zu senken und Vielfalt in der Wissenschaft sichtbar zu machen. So saß sie etwa 2002 bei einer Veranstaltung an der University of California auf dem Podium, deren Thema die beruflichen und persönlichen Herausforderungen, Strategien und Erfolge von Wissenschaftlern auf dem Weg zu mehr Diversität waren.
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 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, . doi:10.1021/ar200148z. PMID 21838330. . 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, . doi:10.1021/ja2072934. PMID 21962173. . C. R. Bertozzi: A decade of bioorthogonal chemistry. In: Accounts of chemical research. Band 44, Nummer 9, September 2011, S. 651–653, . 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, . doi:10.1021/ja903114g. PMID 19580278. . 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, . doi:10.1126/science.1155106. PMID 18451302. . 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, . doi:10.1529/biophysj.107.125542. PMID 18326657. .