Jump to content

Шэрон Хаммес-Шиффер

Шэрон Хаммес-Шиффер
Рожденный
Шэрон Хаммес-Шиффер

27 мая 1966 г. ( 1966-05-27 ) ( 58 лет)
Национальность Американский
Альма-матер Принстонский университет
Стэнфорд
Известный Вычислительная химия
Награды Национальная академия наук (2013) Премия Уилларда Гиббса (2021)
Научная карьера
Поля Химия Биофизическая химия Физическая химия Химия материалов
Учреждения Йельский университет
Веб-сайт http://www.hammes-schiffer-group.org/

Шэрон Хаммес-Шиффер (родилась 27 мая 1966 г.) — физико-химик, внесший вклад в теоретическую и вычислительную химию . В настоящее время она является профессором химии в Йельском университете . [ 1 ] Она работала старшим редактором и заместителем редактора журнала физической химии. [ 2 ] и редактор-консультант журнала Theoretical Chemistry Accounts . [ 3 ] По состоянию на 1 января 2015 г. она является главным редактором журнала Chemical Reviews . [ 2 ]

Хаммес-Шиффер изучает «химические реакции в растворах, белках и на электрохимических границах раздела, в частности, перенос заряженных частиц, вызывающих многие химические и биологические процессы». [ 4 ] Ее исследования опираются на области химии , физики , биологии и информатики и имеют важное значение для областей биохимии , неорганической химии , физической химии и физической органической химии . Теоретик, работающий с вычислительными моделями, Хаммес-Шиффер объединяет классическую молекулярную динамику и квантовую механику в теории, которые имеют прямое отношение к различным экспериментальным областям. Изучая перенос протона, электрона и протон-связанного электронного переноса , Хаммес-Шиффер сформулировал общую теорию реакций протон-связанного электронного переноса, которая объясняет поведение протонов в процессах преобразования энергии. [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ] Ее исследования расширили понимание туннелирования водорода и движения белков при ферментативном катализе. [ 3 ] [ 7 ] Ее исследовательская группа также разработала ядерно-электронный орбитальный подход, который позволяет ученым включать ядерные квантовые эффекты в расчеты электронной структуры. [ 7 ] Ее работа применима к различным экспериментальным результатам и имеет значение для таких областей, как белковая инженерия, разработка лекарств, [ 8 ] катализатор солнечных элементов и ферментативных реакций. [ 4 ] В 2024 году она была избрана членом Американского философского общества . [ 9 ]

Ранняя жизнь и образование

[ редактировать ]

Хаммес-Шиффер получила степень бакалавра химии в Принстонском университете в 1988 году. Она защитила докторскую диссертацию. получил степень доктора химии в Стэнфордском университете в 1993 году после работы с Гансом К. Андерсеном . [ 10 ] [ 2 ] [ 3 ] Затем она работала с Джоном К. Талли в AT&T Bell Laboratories в качестве научного сотрудника-исследователя. [ 3 ]

Хаммес-Шиффер занимала должности на факультете Университета Нотр-Дам в должности доцента химии и биохимии Клэр Бут Люс (1995–2000 гг.) и Университета штата Пенсильвания (2000–2012 гг.). [ 3 ] [ 11 ] В 2012 году она присоединилась к Университету Иллинойса в Урбана-Шампейн в качестве профессора химии Суонлунда. [ 8 ] где она оставалась до 2017 года. [ 12 ] С тех пор она возглавляла исследовательскую группу Хаммеса-Шиффера в Йельском университете , где Джона Гэмбла Кирквуда в 2018 году она была назначена профессором химии Стерлинга . , а в 2021 году — профессором химии [ 13 ] С января 2024 года она присоединится к профессорско-преподавательскому составу Принстонского университета. [ 14 ] Хаммес-Шиффер является автором или соавтором почти 200 статей и провела более 200 приглашенных докладов. [ 15 ]

Исследовать

[ редактировать ]

Работа Хаммеса-Шиффера углубляется в первую очередь в три отдельные области химии: перенос электронов с протонами (PCET), ферментативные процессы и ядерно-электронный орбитальный метод. [ 16 ] Часть этих исследований занимается изучением кинетического изотопного эффекта — разницы в скорости реакции химического вещества в зависимости от того, какой изотоп присутствует.

Протон-связанный перенос электрона (PCET)

[ редактировать ]

Применение ее работы в PCET прояснило природу различных химических механизмов и привело к созданию ее модели температурной зависимости скоростей PCET. [ 17 ] [ 18 ] В одном из таких процессов, окислении хинолов, изучался кинетический изотопный эффект на убихинол и пластохинол в зависимости от температуры, обнаружив, что свободная энергия активации больше для водорода, чем для дейтерия , а это означает, что реакция для водорода медленнее и, следовательно, необратима, если есть определенные условия. удовлетворены. [ 19 ] С тех пор это открытие было использовано другими исследователями для подтверждения идеи о том, что реакции могут быть или не быть однонаправленными, влияя на скорость реакции с помощью кинетического изотопного эффекта . [ 20 ] Кроме того, ее исследование PCET в комплексах железа с биимидазолином уточнило общее понимание PCET, доказав ее теорию о том, что скорость переноса электронов увеличивается под действием кинетического изотопного эффекта, поскольку «расстояние переноса протонов увеличивается, а расстояние переноса электронов уменьшается». [ 21 ] Эти механизмы помогли поддержать исследования других исследований PCET, в ее основной статье PCET «Теоретические исследования реакций переноса электрона с протонами». [ 17 ] его цитировали более 90 раз в различных статьях, от изучения движения белков до динамики ферментов. [ 22 ]

Ферментативные процессы

[ редактировать ]

Хаммес-Шиффер изучает влияние квантового туннелирования и водородных связей на ферментативные реакции. Ее работа над соевой липоксигеназой-1 изменила общепринятое представление о ранее предложенной диаграмме туннельных областей. [ 23 ] обнаружив, что температурная зависимость KIE обратно пропорциональна друг другу и что активная динамика окружающей среды приводит к уменьшению KIE и способствует катализу. [ 24 ] Это открытие должно быть применимо к любым другим ферментам, которые могут переносить протон, поскольку существует не так много ферментных вариантов неионного переноса протона, и поэтому на протяжении всего процесса необходимо использовать туннелирование. [ 24 ]

Ядерно-электронный орбитальный метод (ЯО)

[ редактировать ]

Хаммес-Шиффер также стала пионером в работе, которую она называет Ядерно-электронным орбитальным методом (NEO), который позволяет более точно оценить ядерные свойства, такие как плотность , геометрия , частоты , электронная связь и ядерные движения. [ 25 ] Как описано в ее статье «Включение ядерных квантовых эффектов в электронную структуру», ядро ​​радиальной базисной функции , гауссовский алгоритм, используемый для поддержки векторных машин, применяется для определения электронных и молекулярных орбиталей. Подход NEO особенно применим для определения точных механизмов реакций переноса водорода с учетом других переменных, таких как квантовое туннелирование и энергия нулевой точки . Хаммес-Шиффер утверждает, что подход NEO значительно превосходит другие методы, включающие ядерные квантовые эффекты, из-за способности метода рассчитывать колебательные состояния, отсутствия приближения Борна-Оппенгеймера и очевидного и неотъемлемого включения квантовых эффектов . [ 26 ]

В своем исследовании, опубликованном в сентябре 2016 года, Хаммес-Шиффер внесла свой вклад в обнаружение эффектов активного центра иона магния в комплексе кофактора расщепленного фосфата . Она обнаружила, что вместо иона магния, лежащего в центре комплекса, ион находится в отдельном месте, называемом лицом Хугстина, где он снижает pKa комплекса, чтобы облегчить реакцию депротонирования, необходимую для саморасщепления. реакция. [ 27 ]

Почести и награды

[ редактировать ]

Хаммес-Шиффер — член Американского физического общества (2010 г.), Американское химическое общество (2011 г.), Американская академия искусств и наук (2012 г.), Американская ассоциация содействия развитию науки (2013 г.), Национальная академия наук (2013 г.) и Биофизическое общество (2015 г.). [ 10 ] В 2014 году она была избрана членом Международной академии квантовых молекулярных наук . [ 4 ] [ 6 ] [ 7 ]

Хаммес-Шиффер получил ряд наград, в том числе следующие:

  1. ^ «Хаммес-Шиффер назван Стерлинговым профессором химии» . Йельские новости . Йельский университет. 26 октября 2021 г. . Проверено 16 ноября 2021 г.
  2. ^ Jump up to: а б с д «Шэрон Хаммес-Шиффер присоединяется к Chemical Reviews в качестве нового главного редактора» . ACS Химия для жизни . Американское химическое общество. 2 декабря 2014 г.
  3. ^ Jump up to: а б с д и ж «Премия Агнес Фэй Морган за исследования 2005 года Iota Sigma Pi» (PDF) . Йота Сигма Пи: Национальное почетное общество женщин-химиков . Проверено 15 июня 2015 г.
  4. ^ Jump up to: а б с «Шэрон Хаммес-Шиффер и Со Хирата избраны членами IAQMS» . Химия в Иллинойсе . Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн . Проверено 15 июня 2015 г.
  5. ^ Хаммес-Шиффер, Шэрон (21 декабря 2009 г.). «Теория протон-связанного переноса электрона в процессах преобразования энергии» . Отчеты о химических исследованиях . 42 (12): 1881–1889. дои : 10.1021/ar9001284 . ПМЦ   2841513 . ПМИД   19807148 .
  6. ^ Jump up to: а б «Шэрон Хаммес-Шиффер избрана членом Международной академии квантовых молекулярных наук» . ПННЛ . Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория. 2014 . Проверено 15 июня 2015 г.
  7. ^ Jump up to: а б с д «Шэрон Хаммес-Шиффер» . IAMQS . Проверено 15 июня 2015 г.
  8. ^ Jump up to: а б с «Шэрон Хаммес-Шиффер присоединяется к химическому факультету в Иллинойсе» . Химия в Иллинойсе . Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн. 2011. Архивировано из оригинала 4 мая 2017 года . Проверено 15 июня 2015 г.
  9. ^ «Американское философское общество приветствует новых членов в 2024 году» .
  10. ^ Jump up to: а б «Шэрон Хаммес-Шиффер назвала первого профессора химии Кирквуда» . Исследовательская группа Хаммеса-Шиффера . Йельский университет. 24 августа 2017 г. Проверено 15 февраля 2018 г.
  11. ^ «Шэрон Хаммес-Шиффер» . Химия в Иллинойсе . Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн . Проверено 15 июня 2015 г.
  12. ^ «Исследовательская группа Хаммеса-Шиффера» . Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн . Проверено 15 июня 2015 г.
  13. ^ «Исследовательская группа Хаммеса-Шиффера» . Проверено 20 ноября 2021 г.
  14. ^ «Совет утвердил 16 назначений преподавателей» . Внутри Принстона . Проверено 12 июля 2023 г.
  15. ^ Хаммес-Шиффер, Шарон. «Биографическая справка» (PDF) . Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн . Проверено 15 июня 2015 г.
  16. ^ «Обзор исследования – Исследовательская группа Хаммеса-Шиффера» . hammes-schiffer-group.org . Проверено 5 ноября 2016 г.
  17. ^ Jump up to: а б «Протон-связанный перенос электрона - Исследовательская группа Хаммеса-Шиффера» . hammes-schiffer-group.org . Проверено 6 ноября 2016 г.
  18. ^ Кнапп, Майкл Дж.; Рикерт, Кейт; Клинман, Джудит П. (17 апреля 2002 г.). «Температурно-зависимые изотопные эффекты в липоксигеназе-1 сои: корреляция туннелирования водорода с динамикой белков». Журнал Американского химического общества . 124 (15): 3865–3874. дои : 10.1021/ja012205t . ISSN   0002-7863 . ПМИД   11942823 .
  19. ^ Ладлоу, Мишель К.; Судаков Александр Владимирович; Хаммес-Шиффер, Шэрон (27 мая 2009 г.). «Теоретический анализ необычной температурной зависимости кинетического изотопного эффекта при окислении хинолов» . Журнал Американского химического общества . 131 (20): 7094–7102. дои : 10.1021/ja9001184 . ISSN   0002-7863 . ПМК   2710000 . ПМИД   19351186 .
  20. ^ Лю, Йи; Рот, Жюстин П. (8 января 2016 г.). «Пересмотренный механизм человеческой циклооксигеназы-2» . Журнал биологической химии . 291 (2): 948–958. дои : 10.1074/jbc.M115.668038 . ISSN   0021-9258 . ПМЦ   4705412 . ПМИД   26565028 .
  21. ^ Иорданова, Недялка; Декорне, Элен; Хаммес-Шиффер, Шэрон (1 апреля 2001 г.). «Теоретическое исследование электронного, протонного и протон-связанного электронного переноса в биимидазолиновых комплексах железа». Журнал Американского химического общества . 123 (16): 3723–3733. дои : 10.1021/ja0100524 . ISSN   0002-7863 . ПМИД   11457104 .
  22. ^ пабмеддев. «Цитируется для PubMed (выберите 11942823) — PubMed — NCBI» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 7 ноября 2016 г.
  23. ^ Йонссон, Торлакур; Гликман, Майкл Х.; Сунь, Шуцзюнь; Клинман, Джудит П. (1 января 1996 г.). «Экспериментальные данные об обширном туннелировании водорода в липоксигеназной реакции: значение для ферментативного катализа». Журнал Американского химического общества . 118 (42): 10319–10320. дои : 10.1021/ja961827p . ISSN   0002-7863 .
  24. ^ Jump up to: а б Кнапп, Майкл Дж.; Рикерт, Кейт; Клинман, Джудит П. (1 апреля 2002 г.). «Температурно-зависимые изотопные эффекты в липоксигеназе-1 сои: корреляция туннелирования водорода с динамикой белков». Журнал Американского химического общества . 124 (15): 3865–3874. дои : 10.1021/ja012205t . ISSN   0002-7863 . ПМИД   11942823 .
  25. ^ «Ядерный электронно-орбитальный метод - Исследовательская группа Хаммеса-Шиффера» . hammes-schiffer-group.org . Проверено 8 ноября 2016 г.
  26. ^ Уэбб, Саймон П.; Иорданов, Цветелин; Хаммес-Шиффер, Шэрон (1 сентября 2002 г.). «Мультиконфигурационный ядерно-электронный орбитальный подход: учет ядерных квантовых эффектов в расчетах электронной структуры». Журнал химической физики . 117 (9): 4106–4118. Бибкод : 2002JChPh.117.4106W . дои : 10.1063/1.1494980 . ISSN   0021-9606 . S2CID   32064618 .
  27. ^ Чжан, Сиксуэ; Стивенс, Дэвид Р.; Гоял, Пуджа; Бингаман, Джейми Л.; Бевилаква, Филип К.; Хаммес-Шиффер, Шарон (6 октября 2016 г.). «Оценка потенциального воздействия ионов Mg активного сайта в комплексе рибозим-кофактор» . Журнал физической химии . 7 (19): 3984–3988. doi : 10.1021/acs.jpclett.6b01854 . ПМК   5117136 . ПМИД   27677922 .
  28. ^ «Логотип NSF. Награды факультета раннего развития карьеры (КАРЬЕРА)» . Национальный научный фонд . Архивировано из оригинала 3 марта 2016 года . Проверено 15 июня 2015 г.
  29. ^ Ван, Линда (24 ноября 2008 г.). «Премия секции Акрона достается Шэрон Хаммес-Шиффер». Новости химии и техники . 86 (47).
  30. ^ «Премия Бурка 2020» . Проверено 16 февраля 2021 г.
  31. ^ «Получатели 2021 года» . Американское химическое общество . Проверено 21 ноября 2021 г.
  32. ^ Тейлор, Александра А. (18 сентября 2021 г.). «Премия Уилларда Гиббса 2021 года Шэрон Хаммес-Шиффер» . Новости химии и техники . 99 (34). Архивировано из оригинала 22 июня 2023 года . Проверено 22 июня 2023 г.
  33. ^ «Шэрон Хаммес-Шиффер выигрывает премию Уилларда Гиббса 2021 года | Кафедра химии» . chem.yale.edu . Проверено 12 мая 2022 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: bee9e35550a5854067d7fbfe241ba3c0__1716768720
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/be/c0/bee9e35550a5854067d7fbfe241ba3c0.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Sharon Hammes-Schiffer - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)