利根川进

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利根川进Nobel prize medal.svg
利根川 進(とねがわ すすむ)
Susumu Tonegawa Photo.jpg
出生 (1939-09-05) 1939年9月5日80岁)
大日本帝国爱知县名古屋市
居住地 日本美国瑞士
国籍  日本
母校 京都大学
加州大学圣地牙哥分校
知名于 发现抗体多样性
配偶 吉成真由美
奖项 朝日奖(1981年)
路易莎·格罗斯·霍维茨奖(1982年)
盖尔德纳国际奖(1983年)
文化勋章(1984年)
罗伯·柯霍奖的“科霍奖”(1987年)
诺贝尔生理学或医学奖(1987年)
拉斯克基础医学研究奖(1987年)
新潮学艺奖(1990年)
科学生涯
研究领域 分子生物学
机构 京都大学
加州大学圣地牙哥分校
索尔克研究所
霍华德·休斯医学研究所
麻省理工学院
理化学研究所
索尔克研究所
博士导师 Masaki Hayashi
日语写法
日语原文 利根川 進
假名 とねがわ すすむ
平文式罗马字 Tonegawa Susumu

利根川进(日语:利根川 進とねがわ すすむ Tonegawa Susumu ?,1939年9月5日),日本生物学家。美国国家科学院美国文理科学院外籍院士。现任麻省理工学院教授、霍华德·休斯医学研究所研究员、理化学研究所(理研)脑科学综合研究中心负责人。文化勋章表彰。

1987年,利根川教授因“发现抗体多样性的遗传学原理”成为首位亚洲/日本籍诺贝尔生理学或医学奖得主,也是免疫学领域“独得诺贝尔奖”的唯一一人。

早年生活与教育

1939年9月5日,利根川进诞生于日本名古屋,在家中排行第二,上有一个哥哥,下有一个弟弟与妹妹[1] 。他的父亲是乡下纺织厂的工程师,因为工作的关系必须要在各个工厂之间轮调,利根川进的童年也就这样子在乡下度过。他在当时东大公立升学名校东京都立日比谷高等学校日语東京都立日比谷高等学校就读期间对化学产生了兴趣,并在重考一年后进入京都大学化学系。

大学时代,主授生物化学的山田广美教授向他推荐了由法国巴斯德研究所弗朗索瓦·雅各布François Jacob)与贾克·莫诺Jacques Monod)撰写的一篇论文,文中提到的操纵子理论令利根川对分子生物学产生了浓厚兴趣。1963年大学毕业后,他进入京大病毒研究所跟随渡辺格日语渡辺格_(分子生物学者)从事分子生物学的研究。渡边教授是当时日本少数留美归国、且具完整相关训练的科学家。但在利根川做了2个月的研究之后,渡边建议他:“若想要学好分子生物学,日本的环境还不够好,可以去美国完成学业。”。其后,利根川进入圣地牙哥加利福尼亚大学(师从Masaki Hayashi)研究噬菌体转录调控,1968年获博士学位。

职业生涯

利根川进于1969年进入索尔克研究所罗纳托·杜尔贝科实验室做博士后研究,专攻SV40的转录调控。在杜尔贝科的鼓励下,利根川于1971年转入瑞士巴塞尔免疫研究所英语Basel Institute for Immunology(当时所长是Niels Kaj Jerne),研究领域从分子生物学转变为免疫学,并进行了里程碑式的免疫学研究。

1981年,利根川成为麻省理工学院(MIT)的教授。1994年,他被任命为MIT学习和记忆中心的第一任主任,并领导皮考尔学习和记忆学院的发展。利根川于2006年辞去主任职,目前担任皮考尔神经科学和生物学教授,以及霍华德·休斯医学研究所研究员。

自2009年起,利根川也担任理化学研究所脑科学研究所的所长。

研究

发现抗体多样性

利根川进的诺贝尔奖工作阐明了适应性免疫系统的遗传机制,这是免疫学100多年来的核心问题。在利根川的发现之前,学界对适应性免疫系统的早期解释是“一个基因产生一种蛋白质”。但这无法说明,为何人体内仅有19,000多种基因却能产生数百万种抗体。在从1976年开始的实验工作中,利根川表明遗传物质可重新排列,形成数百万种抗体。经由比较胚胎和成年小白鼠中的B细胞(一种白血细胞)的DNA后,他观察到成年小白鼠成熟B细胞中的基因出现移动、重组和缺失,以形成抗体可变区的多样性[2]。1983年,利根川又发现与抗体基因复合物相关的转录增强子,这是第一个细胞增强子。

神经科学

在获得诺贝尔奖不久后的1990年,利根川开始转入神经科学研究。他的实验室率先推出了哺乳动物系统中的转基因和基因敲除技术。在他参与的早期工作中,展示了CaMKII(1992)和N-甲基-D-天门冬胺酸受体(1996)在记忆形成中的重要性。

利根川的实验室发现,颞叶皮质中的树突状神经元棘突具有治疗脆性X综合症(FXS)的可能性。在使用一定剂量的FRAX586抑制剂后,他发现小白鼠模型中的FXS症状明显减少了[3]

利根川是最早将光遗传学生物技术导入神经科学研究领域的科学家,并做出了开创性的工作:识别和操纵记忆系统的细胞。2012年,他的实验室借由恐惧制约典范与光遗传学的技术,活化小鼠海马神经元中的一小群特定神经元,成功地在没有外界刺激的情况下引起相关的行为反应。其因此首先确认记忆讯息被储存在海马中的特定细胞集合,即现在通称的记忆印迹神经元(memory engram cells)[4]

最近,他的实验室继续使用光遗传技术和病毒注射技术来扩大他们在能量细胞集合上的发现。值得注意的是,利根川已发现记忆印迹神经元如何形成记忆价位(memory valence)[5],以及它们在脑疾病中的作用,如忧郁症[6]、失忆症[7]阿兹海默症。这些工作透过操纵记忆印迹神经元,提供了未来人类医疗理念的证明。

主要荣誉

主要论文

  • List of publications by Susumu Tonegawa
  • Tonegawa, S. (1983). Somatic generation of antibody diversity. Nature, 302(5909), 575-581.
  • Gillies, S. D., Morrison, S. L., Oi, V. T., & Tonegawa, S. (1983). A tissue-specific transcription enhancer element is located in the major intron of a rearranged immunoglobulin heavy chain gene. Cell, 33(3), 717-728.
  • Mombaerts, P., Iacomini, J., Johnson, R. S., Herrup, K., Tonegawa, S., & Papaioannou, V. E. (1992). RAG-1-deficient mice have no mature B and T lymphocytes. Cell, 68(5), 869-877.
  • Silva, A. J., Stevens, C. F., Tonegawa, S., & Wang, Y. (1992). Deficient hippocampal long-term potentiation in alpha-calcium-calmodulin kinase II mutant mice. Science, 257(5067), 201-206.
  • Haas, W., Pereira, P., & Tonegawa, S. (1993). Gamma/delta cells. Annual review of immunology, 11(1), 637-685.
  • Tsien, J. Z., Huerta, P. T., & Tonegawa, S. (1996). The essential role of hippocampal CA1 NMDA receptor–dependent synaptic plasticity in spatial memory. Cell, 87(7), 1327-1338.
  • Poss, K. D., & Tonegawa, S. (1997). Reduced stress defense in heme oxygenase 1-deficient cells. 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). Skeletal and CNS defects in Presenilin-1-deficient mice. Cell, 89(4), 629-639.
  • Nakazawa, K., Quirk, M. C., Chitwood, R. A., Watanabe, M., Yeckel, M. F., Sun, L. D., Kato, A., Carr, C.A., Johnston, D., Wilson, M.A., & Tonegawa, S. (2002). Requirement for hippocampal CA3 NMDA receptors in associative memory recall. Science, 297(5579), 211-218.
  • Liu, X., Ramirez, S., Pang, P. T., Puryear, C. B., Govindarajan, A., Deisseroth, K., & Tonegawa, S. (2012). Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear memory recall. Nature, 484(7394), 381-385.
  • Ramirez, S., Liu, X., Lin, P. A., Suh, J., Pignatelli, M., Redondo, R. L., Ryan, T.J., & Tonegawa, S. (2013). Creating a false memory in the hippocampus. Science, 341(6144), 387-391.

参见

参考资料

外部链接