Roger D. Kornberg - Roger D. Kornberg

Roger Kornberg

ForMemRS[1]
Roger Kornberg (Nobelova medicína nebo fyziologie 2006) ve Stockholmu, červen 2016.jpg
Kornberg v roce 2016
narozený (1947-04-24) 24.dubna 1947 (věk 73)
St. Louis, Missouri, USA
Národnostamerický
Alma mater
Známý jakoPřenos genetické informace z DNA na RNA
Manžel (y)Yahli Lorch
Děti3[Citace je zapotřebí ]
Ocenění
Vědecká kariéra
PoleStrukturní biologie
Instituce
TezeDifúze fosfolipidů v membránách  (1972)
Doktorský poradceHarden M. McConnell[3]
webová stránkaKornberg.stanford.edu
Podpis
RogerDKornberg.jpg

Roger David Kornberg (narozen 24. dubna[4], 1947) je Američan biochemik a profesor z strukturní biologie v Stanfordská Univerzita Lékařská fakulta. Kornberg byl oceněn Nobelova cena za chemii v roce 2006 za studium procesu, kterým genetická informace pochází z DNA je zkopírován do RNA ", molekulární základ eukaryotický transkripce."[5][6][7][8][9][10]

Vzdělání a časný život

Kornberg se narodil v roce St. Louis, Missouri, nejstarší syn biochemika Arthur Kornberg, který získal Nobelovu cenu, a Sylvy Ruth (Levy), která byla také biochemičkou. Zasloužil si bakalářský titul v chemie z Harvardská Univerzita v roce 1967 a jeho Ph.D. v chemická fyzika ze Stanfordu v roce 1972 pod dohledem Harden M. McConnell.[3]

Kariéra

Kornberg se stal a postdoktorský výzkum kolega v Laboratoř molekulární biologie v Cambridge v Anglii a poté odborný asistent biologické chemie na Harvardské lékařské fakultě v roce 1976, poté přešel na současnou pozici profesora strukturní biologie na Stanfordská lékařská škola v roce 1978.

Výzkum

Kornberg v roce 2006
Roger D. Kornberg (třetí zleva) s Andrew Fire, George Smoot, Dick Cheney, Craig Mello a John C. Mather

Všechny organismy mají geny, které jsou kódovány DNA, která je kopírována do RNA, která vytváří bílkoviny, což jsou sekvence aminokyseliny. DNA se nachází v jádro. Když buňka exprimuje gen, kopíruje (přepisuje ) sekvence DNA tohoto genu na a messenger RNA (mRNA) sekvence. mRNA je transportována z jádra do ribozomy. Ribozomy četly mRNA a přeložit kód do správné sekvence aminokyselin, aby se vytvořil protein tohoto genu.

DNA je transkribována na mRNA enzymem, RNA polymeráza II pomocí mnoha dalších proteinů. Použitím droždí, Kornberg identifikoval roli RNA polymerázy II a dalších proteinů při transkripci DNA a vytvořil trojrozměrné obrazy proteinového klastru pomocí Rentgenová krystalografie. Polymeráza II je používána všemi organismy s jádry, včetně lidí, k přepisu DNA.

Kornberg a jeho výzkumná skupina učinili několik zásadních objevů týkajících se mechanismů a regulace eukaryotické transkripce. Zatímco na konci 60. let postgraduální student pracoval ve Stanfordu ve společnosti Harden McConnell, objevil „klopný obvod“ a boční difúzi fosfolipidů do dvouvrstvých membrán. Zatímco postdoktorand pracuje s Aaron Klug a Francis Crick na MRC v 70. letech objevil Kornberg nukleosom jako základní proteinový komplex obalující chromozomální DNA v jádru eukaryotických buněk (chromozomální DNA se často označuje jako „Chromatin „když je tímto způsobem vázán na bílkoviny, což odráží Walther Flemming Objev, že určité struktury uvnitř buněčného jádra by absorbovaly barviva a byly by viditelné pod mikroskopem).[11] V nukleosomu Kornberg zjistil, že zhruba 200 bp DNA je zabaleno kolem oktameru histonových proteinů. S Yahli Lorchem Kornberg ukázal, že nukleosom na promotoru brání zahájení transkripce, což vede k rozpoznání funkční role nukleosomu, který slouží jako obecný represor genů.[12]

Kornbergova výzkumná skupina v Stanford později uspěl ve vývoji věrného transkripčního systému z pekařské droždí, jednoduchá jednobuněčná eukaryota, kterou pak použili k izolaci v purifikované formě všech několika desítek proteinů potřebných pro transkripční proces. Z práce Kornberga a dalších vyšlo najevo, že tyto proteinové složky jsou pozoruhodně konzervovány v celém spektru eukaryot, od kvasinek po lidské buňky.

Pomocí tohoto systému učinil Kornberg hlavní objev, že přenosu regulačních signálů genů do mechanismu RNA polymerázy je dosaženo dalším proteinovým komplexem, který nazvali Prostředník.[13] Jak poznamenal Výbor pro Nobelovu cenu, „velkou složitost eukaryotických organismů ve skutečnosti umožňuje jemná souhra mezi tkáňově specifickými látkami, zesilovači DNA a mediátorem. Objev mediátoru je tedy skutečným milníkem v chápání transkripce proces."[14]

Ve stejné době, kdy Kornberg sledoval tyto biochemické studie transkripčního procesu, věnoval dvě desetiletí vývoji metod vizualizace atomové struktury RNA polymerázy a jejích přidružených proteinových složek. Zpočátku Kornberg využil odborných znalostí lipidových membrán získaných z jeho postgraduálního studia a navrhl techniku ​​pro tvorbu dvourozměrných proteinových krystalů na lipidových dvojvrstvách. Tyto 2D krystaly by pak mohly být analyzovány pomocí elektronové mikroskopie k získání snímků struktury proteinu s nízkým rozlišením. Nakonec to Kornberg dokázal použít Rentgenová krystalografie vyřešit 3-rozměrná struktura RNA polymerázy při atomovém rozlišení.[15][16] Nedávno tyto studie rozšířil, aby získal strukturální obrazy RNA polymerázy spojené s přídavnými proteiny.[17] Prostřednictvím těchto studií vytvořil Kornberg skutečný obraz toho, jak transkripce funguje na molekulární úrovni. Podle Výboru pro Nobelovu cenu „skutečně revolučním aspektem obrazu, který Kornberg vytvořil, je to, že zachycuje proces transkripce v plném proudu. Vidíme, že je konstruován řetězec RNA, a tudíž přesné polohy DNA, polymerázy a RNA během tohoto procesu. “[18]

Lipidová membrána

Jako postgraduální student na Stanfordské univerzitě studoval Kornberg rotaci fosfolipidů a poprvé definoval dynamiku lipidů v membráně.[19] Kornberg nazval pohyb lipidů z jednoho letáku do druhého klopného obvodu, protože studoval jen několik let předtím, než prvky elektronických obvodů žabky. Tento výraz vedl k pojmenování nazývaných proteinů flippázy a flopázy.

Průmyslová spolupráce

Kornberg pracoval ve vědeckých poradních sborech následujících společností: Cocrystal Discovery, Inc (předseda), ChromaDex Corporation (předseda), StemRad, Ltd, Oplon Ltd (předseda) a Pacific Biosciences. Kornberg byl také ředitelem následujících společností: OphthaliX Inc., Protalix BioTherapeutics, Can-Fite BioPharma, Ltd, Simploud a Teva Pharmaceutical Industries, Ltd.

Ceny a vyznamenání

Kornberg získal následující ocenění:

Reference

  1. ^ A b Anon (2009). „Volební certifikát EC / 2009/48: Roger D. Kornberg“. Londýn: královská společnost. Archivovány od originál dne 06.08.2015.
  2. ^ A b „Roger D. Kornberg“. people.embo.org.
  3. ^ A b Kornberg, Roger David (1972). Difúze fosfolipidů v membránách (Disertační práce). Stanfordská Univerzita. OCLC  38611465. ProQuest  302673759.
  4. ^ „Nobelova cena za chemii 2006“. NobelPrize.org. Citováno 2020-06-01.
  5. ^ „Roger Kornberg získal Nobelovu cenu za chemii za rok 2006“. Lékařská fakulta Stanfordské univerzity.
  6. ^ „Tisková zpráva: Nobelova cena za chemii 2006“. Královská švédská akademie věd.
  7. ^ N, Kresge; Al., Et (2009). „Desetiletí trvající rekonstituovaný kvasnicový transkripční systém: dílo Rogera D. Kornberga“. J Biol Chem. 284 (43): e18-20. PMC  2785628. PMID  19847957.
  8. ^ Zpráva BBC News o vítězství Kornbergovy Nobelovy ceny
  9. ^ Kornbergova přednáška o Nobelově ceně
  10. ^ Ceny Nobelovy ceny za chemii za rok 2006
  11. ^ Kornberg, R. D. (1974). "Chromatinová struktura: opakující se jednotka histonů a DNA". Věda. 184 (4139): 868–871. Bibcode:1974Sci ... 184..868K. doi:10.1126 / science.184.4139.868. ISSN  0036-8075. PMID  4825889.
  12. ^ Lorch, Yahli; LaPointe, Janice W .; Kornberg, Roger D. (1987). „Nukleosomy inhibují iniciaci transkripce, ale umožňují prodloužení řetězce s vytěsněním histonů“. Buňka. 49 (7): 203–210. doi:10.1016/0092-8674(87)90561-7. PMID  3568125. S2CID  21270171.
  13. ^ Kelleher, Raymond J .; Flanagan, Peter M .; Kornberg, Roger D. (1990). „Nový mediátor mezi aktivačními proteiny a transkripčním zařízením RNA polymerázy II“. Buňka. 61 (7): 1209–1215. doi:10.1016/0092-8674(90)90685-8. ISSN  0092-8674. PMID  2163759. S2CID  4971987.
  14. ^ „Nobelova cena za chemii 2006“. NobelPrize.org. Citováno 2020-06-01.
  15. ^ Cramer, P. (2001). „Strukturální základ transkripce: RNA polymeráza II při rozlišení 2,8 angstromu“ (PDF). Věda. 292 (5523): 1863–1876. doi:10.1126 / science.1059493. hdl:11858 / 00-001M-0000-0015-8729-F. ISSN  0036-8075. PMID  11313498. S2CID  4993438.
  16. ^ Gnatt, A. L. (2001). "Strukturální základ transkripce: komplex prodloužení RNA polymerázy II při rozlišení 3,3 A". Věda. 292 (5523): 1876–1882. doi:10.1126 / science.1059495. hdl:11858 / 00-001M-0000-0015-8723-C. ISSN  0036-8075. PMID  11313499. S2CID  12379905.
  17. ^ Bushnell, D. A. (2004). "Strukturální základ transkripce: RNA polymeráza II-TFIIB kokrystal při 4,5 angstromu". Věda. 303 (5660): 983–988. Bibcode:2004Sci ... 303..983B. doi:10.1126 / science.1090838. ISSN  0036-8075. PMID  14963322. S2CID  36598301.
  18. ^ Rodinný příběh o životě 2006
  19. ^ Kornberg, RD; McConnell, HM (říjen 1971). „Laterální difúze fosfolipidů do membrány vezikul“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 68 (10): 2564–8. Bibcode:1971PNAS ... 68,2564K. doi:10.1073 / pnas.68.10.2564. PMC  389469. PMID  4332815.
  20. ^ Hartl, Franz-Ulrich (2001). „Roger D. Kornberg Felix Hoppe-Seyler Lecturer 2001“. Biologická chemie. 382 (8): 1101–2. doi:10.1515 / BC.2001.139. ISSN  1431-6730. PMID  11592389. S2CID  41857405.
  21. ^ „Laureát Alfreda P. Sloana z roku 2005“. Archivovány od originál dne 2006-10-19. Citováno 2006-10-04.
  22. ^ Oficiální stránka ceny Louisy Gross Horwitzové

externí odkazy