Susumu Tonegawa - Susumu Tonegawa

Susumu Tonegawa
Susumu Tonegawa Photo.jpg
Tonegawa na začátku svého působení na MIT
narozený (1939-09-05) 5. září 1939 (věk 81)
Nagoja, Japonsko
NárodnostJaponsko
Alma mater
Známý jakoProtilátka rozmanitost
E-box
V (D) J rekombinace
Ocenění
Vědecká kariéra
PoleGenetika, Imunologie, Neurovědy
Instituce
Akademičtí poradci
OvlivněnoAdrian Hayday (postdoc),[1]

Alcino Silva (postdoc),Kenneth Poss (Absolvent),

Peter Mombaert (Absolvent)
webová stránkatonegawalab.mit.edu/ susumu-tonegawa

Susumu Tonegawa (利 根 川 進, Tonegawa Susumu, narozen 5. září 1939) je japonský vědec, který byl jediným příjemcem Nobelova cena za fyziologii nebo medicínu v roce 1987, za objev genetický mechanismus, který produkuje protilátka rozmanitost.[2] I když získal Nobelovu cenu za svou práci v imunologie, Tonegawa je molekulární biolog tréninkem a po výhře Nobelovy ceny znovu změnil pole; teď studuje neurovědy, zkoumající molekulární, buněčné a neuronové základy tvorby a získávání paměti.

raný život a vzdělávání

Tonegawa se narodil v Nagoya, Japonsko a zúčastnili se Střední škola Hibiya v Tokiu.[3] Zatímco student na Kjótská univerzita, Byla Tonegawa fascinována teorie operonů po přečtení příspěvků od François Jacob a Jacques Monod, kterému částečně připisuje zásluhu na podnícení jeho zájmu o molekulární biologii.[4] Tonegawa vystudoval Kjótskou univerzitu v roce 1963 a kvůli omezeným možnostem studia molekulární biologie v Japonsku v té době přešel na University of California, San Diego dokončit doktorské studium u Dr. Masaki Hayashiho. Získal titul Ph.D. v roce 1968.

Kariéra

Tonegawa prováděla postdoktorandskou práci v Salk Institute v San Diego v laboratoři Renato Dulbecco. S povzbuzením od Dr. Dulbecca se Tonegawa přestěhovala do Basilejský institut pro imunologii v Basileji ve Švýcarsku v roce 1971, kde přešel z molekulární biologie do imunologických studií a provedl své významné imunologické studie.

V roce 1981 se Tonegawa stal profesorem na Massachusetts Institute of Technology. V roce 1994 byl jmenován prvním ředitelem Centra pro učení a paměť MIT, které se pod jeho vedením vyvinulo v The Picower Institute for Learning and Memory. Tonegawa rezignoval na svou funkci ředitele v roce 2006 a v současné době působí jako profesor neurovědy a biologie Picower a Howard Hughes Medical Institute Vyšetřovatel.

Tonegawa také působil jako ředitel RIKEN Brain Science Institute od roku 2009 do roku 2017.

Výzkum

Objev rozmanitosti imunity

Práce Tonegawy na Nobelovu cenu objasnila genetický mechanismus adaptivního imunitního systému, který byl ústřední otázkou imunologie již více než 100 let. Před objevem Tonegawy jedna raná myšlenka vysvětlit adaptivní imunitní systém naznačovala, že každý gen produkuje jeden protein; v lidském těle však existuje méně než 19 000 genů, které přesto mohou produkovat miliony protilátek. V experimentech začínajících v roce 1976 Tonegawa ukázala, že genetický materiál se přeskupuje a vytváří miliony protilátek. Porovnávání DNA z B buňky (typ bílých krvinek ) u embryonálních a dospělých myši, pozoroval, že geny ve zralých B buňkách dospělých myší se pohybují, rekombinují a deletují za vzniku rozmanitosti variabilní oblasti protilátek.[5] V roce 1983 Tonegawa také objevil transkripční enhancerový prvek spojený s komplexem genů protilátek, prvním buněčným enhancerovým prvkem.

Neurovědy

Krátce po Nobelově ceně v roce 1990 Tonegawa opět změnil pole z imunologie na neurovědu, kde se v následujících letech zaměřil na svůj výzkum.

Laboratoř společnosti Tonegawa byla průkopníkem zaváděcích transgenních technologií a technologií vyřazování genů v savčích systémech. Podílel se na raných pracích demonstrujících význam CaMKII- (1992) a synaptické plasticity závislé na NMDA receptoru (1996) při formování paměti.

Laboratoř společnosti Tonegawa zjistila, že dendritické neuronální trny v časové kůře jsou pravděpodobným cílem léčby syndromu Fragile X. S jednou dávkou inhibitorového léčiva FRAX586 vykázala Tonegawa u myšího modelu výrazné snížení symptomů FXS.[6]

Tonegawa byl první osvojitel optogenetika a biotechnologie ve výzkumu neurovědy, což vedlo k jeho průkopnické práci při identifikaci a manipulaci paměťové engramové buňky. V roce 2012 jeho laboratoř prokázala, že aktivace specifické subpopulace myších hipokampálních neuronů, označených během paradigmatu podmíněného strachu, je dostatečná k vyvolání behaviorální odpovědi korelované s přesnou stopou paměti. To poprvé prokázalo, že informace o paměti jsou uloženy ve specifických celulárních souborech v hipokampu, nyní často nazývaných paměťové engramové buňky.[7]

V poslední době jeho laboratoř nadále využívá optogenetickou technologii a techniky injekce virů k rozšíření svých poznatků o engramový celek. Je pozoruhodné, že Tonegawa odhalila roli paměťových engramových buněčných souborů ve valenční paměti,[8] sociální paměť, stejně jako jejich role v mozkových poruchách, jako je deprese,[9] amnézie,[10] a Alzheimerova choroba. Tyto práce poskytují důkazy o koncepci budoucího lékařského ošetření u člověka prostřednictvím manipulace s paměťovými engramovými soubory.

Osobní život

Tonegawa v současné době žije v oblasti Bostonu se svou manželkou Mayumi Yoshinari Tonegawou, která pracovala jako NHK (Japan Broadcasting Corporation) režisér / tazatel a nyní je spisovatelem vědy na volné noze. Tonegawové mají tři děti, Hidde Tonegawa, Hanna Tonegawa a Satto Tonegawa (zemřel).

Tonegawa je fanouškem Boston Red Sox a během své sezóny mistrovství světa v sérii 2004 vyhodil úvodní hřiště.

Vybraná ocenění a vyznamenání

Vybrané publikace

  • Seznam publikací Susumu Tonegawa
  • Tonegawa, S. (1983). Somatická tvorba rozmanitosti protilátek. Nature, 302 (5909), 575-581.
  • Gillies, S. D., Morrison, S. L., Oi, V. T. a Tonegawa, S. (1983). Tkanivově specifický transkripční zesilovač je umístěn v hlavním intronu přeuspořádaného genu těžkého řetězce imunoglobulinu. Cell, 33 (3), 717-728.
  • Mombaerts, P., Iacomini, J., Johnson, R. S., Herrup, K., Tonegawa, S., & Papaioannou, V. E. (1992). Myši s deficitem RAG-1 nemají žádné zralé B a T lymfocyty. Cell, 68 (5), 869-877.
  • Silva, A. J., Stevens, C. F., Tonegawa, S., & Wang, Y. (1992). Nedostatečná dlouhodobá potenciace hipokampu u mutovaných myší alfa-kalcium-kalmodulin kinázy II. Science, 257 (5067), 201-206.
  • Haas, W., Pereira, P., a Tonegawa, S. (1993). Gama / delta buňky. Roční přehled imunologie, 11 (1), 637-685.
  • Tsien, Joe Z .; Huerta, Patricio T .; Tonegawa, Susumu (1996). „Základní role hipokampálního CA1 NMDA receptoru - závislá synaptická plasticita v prostorové paměti“. Buňka. 87 (7): 1327–1338. doi:10.1016 / S0092-8674 (00) 81827-9. PMID  8980238. S2CID  2730362.
  • Poss, K. D., a Tonegawa, S. (1997). Snížená obrana proti stresu v buňkách s deficitem hemoxygenázy 1. Proceedings of the National Academy of Sciences, 94 (20), 10925-10930.
  • Shen, J., Bronson, R. T., Chen, D. F., Xia, W., Selkoe, D. J., & Tonegawa, S. (1997). Poruchy skeletu a CNS u myší s deficitem presenilinu-1. Cell, 89 (4), 629-639.
  • Nakazawa, K., Quirk, MC, Chitwood, RA, Watanabe, M., Yeckel, MF, Sun, LD, Kato, A., Carr, CA, Johnston, D., Wilson, MA a Tonegawa, S. ( 2002). Požadavek na hipokampální CA3 NMDA receptory při vyvolání asociativní paměti. Science, 297 (5579), 211-218.
  • Liu, X., Ramirez, S., Pang, P. T., Puryear, C. B., Govindarajan, A., Deisseroth, K., & Tonegawa, S. (2012). Optogenetická stimulace hipokampálního engramu aktivuje vyvolání strachu z paměti. Nature, 484 (7394), 381-385.
  • Ramirez, S., Liu, X., Lin, P. A., Suh, J., Pignatelli, M., Redondo, R. L., Ryan, T. J. a Tonegawa, S. (2013). Vytvoření falešné paměti v hipokampu. Science, 341 (6144), 387-391.

Viz také

Reference

  1. ^ Hayday, A (1985). "Struktura, organizace a somatické přeskupení genu genu T buněk". Buňka. 40 (2): 259–269. doi:10.1016/0092-8674(85)90140-0. PMID  3917858. S2CID  34582929.
  2. ^ „MIT 150: 150 Nápady, vynálezy a inovátoři, kteří pomohli utvářet náš svět“. The Boston Globe. 15. května 2011. Citováno 8. srpna 2011.
  3. ^ Autobiografie na oficiálních stránkách Nobelovy ceny
  4. ^ Autobiografie na oficiálních stránkách Nobelovy ceny
  5. ^ „Nobelova cena za fyziologii nebo medicínu 1987“.
  6. ^ „Vědci zvrátili příznaky syndromu křehkého X u dospělých myší“.
  7. ^ Liu, X .; et al. (2012). „Optogenetická stimulace hipokampálního engramu aktivuje vyvolání strachu z paměti“. Příroda. 484 (7394): 381–385. Bibcode:2012Natur.484..381L. doi:10.1038 / příroda11028. PMC  3331914. PMID  22441246.
  8. ^ Redondo, Roger L .; Kim, Joshua; Arons, podzim L .; Ramirez, Steve; Liu, Xu; Tonegawa, Susumu (2014). „Obousměrný přepínač valence spojený s hipokampálním kontextovým engramem paměti“. Příroda. 513 (7518): 426–430. Bibcode:2014Natur.513..426R. doi:10.1038 / příroda13725. PMC  4169316. PMID  25162525.
  9. ^ Ramirez, Steve; Liu, Xu; MacDonald, Christopher J .; Moffa, Anthony; Zhou, Joanne; Redondo, Roger L .; Tonegawa, Susumu (2015). „Aktivace pozitivních engramů paměti potlačuje chování podobné depresi“. Příroda. 522 (7556): 335–339. Bibcode:2015 Natur.522..335R. doi:10.1038 / příroda14514. PMC  5583720. PMID  26085274.
  10. ^ Ryan, T. J .; Roy, D. S .; Pignatelli, M .; Arons, A .; Tonegawa, S. (2015). „Engramové buňky si uchovávají paměť při retrográdní amnézii“. Věda. 348 (6238): 1007–1013. Bibcode:2015Sci ... 348.1007R. doi:10.1126 / science.aaa5542. PMC  5583719. PMID  26023136.
  11. ^ Příjemci ocenění Americké akademie umění a věd | Biologie MIT Archivováno 2016-03-26 na Wayback Machine
  12. ^ Příjemci ceny člena Národní akademie věd Biologie MIT Archivováno 07.01.2017 na Wayback Machine
  13. ^ Shampo, MA; Kyle, RA; Steensma, DP (2011). „Susumu Tonegawa - první japonský laureát Nobelovy ceny za fyziologii nebo medicínu“. Mayo Clin Proc. 86 (2): e14. doi:10,4065 / mcp.2010.0818. PMC  3031445. PMID  21282480.
  14. ^ 利 根 川 進 様 京都 大学 名誉 博士 授 与 式 典 式 辞 （2004 年 4 月 12 日） - 京都 大学
  15. ^ Čestný profesor vědy Susumu TONEGAWA

externí odkazy