Susumu Tonegawa - Susumu Tonegawa

Susumu Tonegawa
Susumu Tonegawa Photo.jpg
Tonegawa na počátku svého působení na MIT
narozený ( 1939-09-05 )05.09.1939 (věk 82)
Nagoya, Japonsko
Národnost Japonsko
Alma mater
Známý jako Diverzita protilátek
E-box
V (D) J rekombinace
Ocenění
Vědecká kariéra
Pole Genetika , imunologie , neurověda
Instituce
Akademičtí poradci
Ovlivněn Adrian Hayday (postdoc),

Alcino Silva (postdoc), Kenneth Poss (postgraduální student),

Peter Mombaert (postgraduální student)
webová stránka tonegawalab .mit .edu /susumu-tonegawa

Susumu Tonegawa (利 根 川 進, Tonegawa Susumu , narozen 5. září 1939) je japonský vědec, který byl jediným držitelem Nobelovy ceny za fyziologii nebo medicínu v roce 1987 za objev genetického mechanismu, který produkuje rozmanitost protilátek . Ačkoli získal Nobelovu cenu za práci v imunologii , Tonegawa je na základě vzdělání molekulárním biologem a po vítězství Nobelovy ceny opět změnil pole; nyní studuje neurovědu a zkoumá molekulární, buněčný a neuronální základ tvorby a získávání paměti.

raný život a vzdělávání

Tonegawa se narodila v japonské Nagoji a navštěvovala střední školu Hibiya v Tokiu. Jako student Kyotské univerzity se Tonegawa začal zajímat o teorii operonů poté, co si přečetl příspěvky od Françoise Jacoba a Jacquese Monoda , kterým z části připisuje inspiraci pro jeho zájem o molekulární biologii. Tonegawa promoval na Kjótské univerzitě v roce 1963 a vzhledem k omezeným možnostem studia molekulární biologie v Japonsku v té době se přestěhoval na Kalifornskou univerzitu v San Diegu, aby absolvoval doktorské studium u Dr. Masaki Hayashiho. Získal titul Ph.D. v roce 1968.

Kariéra

Tonegawa provedla postdoktorandskou práci na Salk Institute v San Diegu v laboratoři Renata Dulbecca . S povzbuzením od Dr. Dulbecca se Tonegawa v roce 1971 přestěhoval do Basilejského institutu pro imunologii v Basileji ve Švýcarsku, kde přešel z molekulární biologie do imunologických studií a provedl své významné imunologické studie.

V roce 1981 se Tonegawa stal profesorem Massachusettského technologického institutu. V roce 1994 byl jmenován prvním ředitelem MIT centra pro učení a paměť, které se pod jeho vedením vyvinulo do The Picower Institute for Learning and Memory . Tonegawa rezignoval na své ředitelské místo v roce 2006 a v současné době působí jako profesor neurovědy a biologie Picower a vyšetřovatel lékařského institutu Howarda Hughese .

Tonegawa také v letech 2009 až 2017 působil jako ředitel institutu RIKEN Brain Science Institute .

Výzkum

Objev rozmanitosti imunity

Práce Tonegawovy Nobelovy ceny objasnila genetický mechanismus adaptivního imunitního systému, který byl ústřední otázkou imunologie více než 100 let. Před objevem Tonegawy jedna raná myšlenka vysvětlit adaptivní imunitní systém naznačovala, že každý gen produkuje jeden protein; v lidském těle je však méně než 19 000 genů, které však mohou produkovat miliony protilátek. V experimentech, které začaly v roce 1976, Tonegawa ukázala, že se genetický materiál přeskupí a vytvoří miliony protilátek. Porovnáním DNA z B-buněk (druh bílých krvinek ) v embryonálních a dospělých myší , poznamenal, že geny na zralých B buňkách dospělých myší se pohyboval kolem, rekombinovány, a vypouští se tvořit rozmanitost variabilní oblasti protilátky. V roce 1983 Tonegawa také objevila transkripční enhancerový prvek spojený s genovým komplexem protilátky, první element buněčného enhanceru.

Neurověda

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

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

Laboratoř Tonegawy zjistila, že dendritické neuronové trny v časové kůře jsou pravděpodobným cílem léčby syndromu křehkého X. S jednou dávkou inhibitorového léčiva FRAX586, Tonegawa vykazovala výrazné snížení symptomů FXS v myším modelu.

Tonegawa byl jedním z prvních uživatelů optogenetiky a biotechnologie ve výzkumu neurovědy, což vedlo k jeho průkopnické práci v identifikaci a manipulaci s buňkami engramu paměti . V roce 2012 jeho laboratoř prokázala, že aktivace specifické dílčí populace myších hippocampálních neuronů, značených během paradigmatu podmiňujícího strach, je dostatečná k vyvolání behaviorální reakce korelované s přesnou stopou paměti. Toto poprvé ukázalo, že informace o paměti jsou uloženy ve specifických buněčných souborech v hippocampu, nyní často nazývaných buňky engramu paměti.

V poslední době jeho laboratoř pokračuje v používání optogenetické technologie a injekčních technik virů, aby rozšířila své poznatky o souboru engramových buněk. Společnost Tonegawa zejména odhalila úlohu souborů buněk engramu paměti ve valenci paměti, sociální paměti a také jejich roli v mozkových poruchách, jako je deprese, amnézie a Alzheimerova choroba. Tyto práce poskytují důkaz koncepce budoucího lékařského ošetření u lidí prostřednictvím manipulace se soubory engramů paměti.

Osobní život

Tonegawa v současné době žije v oblasti Bostonu se svou manželkou Mayumi Yoshinari Tonegawou, která pracovala jako ředitelka/tazatelka NHK (Japan Broadcasting Corporation) a nyní je nezávislou vědeckou spisovatelkou. Tonegawas mají tři děti, Hidde Tonegawa, Hanna Tonegawa a Satto Tonegawa (zemřel).

Tonegawa je fanouškem Boston Red Sox a během své mistrovské sezóny World Series 2004 vyhodil úvodní hřiště.

Vybraná ocenění a vyznamenání

Vybrané publikace

  • Seznam publikací Susumu Tonegawy
  • Tonegawa, S. (1983). Somatická generace diverzity protilátek. Nature, 302 (5909), 575-581.
  • Gillies, SD, Morrison, SL, Oi, VT a Tonegawa, S. (1983). Tkáňově specifický zesilovač transkripce je umístěn v hlavním intronu přeskupeného genu těžkého řetězce imunoglobulinu. Cell, 33 (3), 717-728.
  • Mombaerts, P., Iacomini, J., Johnson, RS, Herrup, K., Tonegawa, S., & Papaioannou, VE (1992). Myši s nedostatkem RAG-1 nemají žádné zralé B a T lymfocyty. Cell, 68 (5), 869-877 .
  • Silva, AJ, Stevens, CF, Tonegawa, S., & Wang, Y. (1992). Nedostatečná hippocampální dlouhodobá potenciace u mutantních myší alfa-kalcium-kalmodulin kinázy II. Věda, 257 (5067), 201-206 .
  • Haas, W., Pereira, P., & Tonegawa, S. (1993). Gama/delta buňky. Roční přehled imunologie, 11 (1), 637-685 .
  • Tsien, Joe Z .; Huerta, Patricio T .; Tonegawa, Susumu (1996). „Základní role hippocampálního 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, KD a Tonegawa, S. (1997). Snížená obrana proti stresu v buňkách s nedostatkem hem oxygenázy 1. Sborník Národní akademie věd, 94 (20), 10925-10930 .
  • Shen, J., Bronson, RT, Chen, DF, Xia, W., Selkoe, DJ, & Tonegawa, S. (1997). Defekty kostry a CNS u myší s nedostatkem Presenilin-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, & Tonegawa, S. ( 2002). Požadavek na hippocampální receptory CA3 NMDA při vyvolání asociativní paměti. Science, 297 (5579), 211-218 .
  • Liu, X., Ramirez, S., Pang, PT, Puryear, CB, Govindarajan, A., Deisseroth, K., & Tonegawa, S. (2012). Optogenetická stimulace hippocampálního engramu aktivuje vyvolání vzpomínky na strach. Nature, 484 (7394), 381-385 .
  • Ramirez, S., Liu, X., Lin, PA, Suh, J., Pignatelli, M., Redondo, RL, Ryan, TJ, & Tonegawa, S. (2013). Vytváření falešné paměti v hippocampu. Science, 341 (6144), 387-391 .

Viz také

Reference

externí odkazy