Томас К. Зюдхоф - Thomas C. Südhof

Томас Зюдхоф
Томас К. Зюдхоф в Баэсе в 2013 году
Родился	Томас Кристиан Зюдхоф ( 1955-12-22 )22 декабря 1955 г. (65 лет) Гёттинген , Германия
Национальность	Американец немецкого происхождения
Альма-матер	RWTH Аахенский университет Геттингенского университета (доктор философии)
Известен	Пресинаптическая синаптическая передача нейронов
Супруг (а)	Лу Чен
Награды
Научная карьера
Поля	Биология
Учреждения
Тезис	Die biophysikalische Struktur der chromaffinen Granula im Lichte ihres Osmometerverhaltens und ihrer osmotischen Lyse  (1982)
Докторант	Виктор П. Уиттакер
Веб-сайт

Томас Кристиан Зюдхоф ( немецкое произношение: [ˈtoːmas ˈzyːtˌhoːf] ( слушайте ) ; родился 22 декабря 1955 г.), ForMemRS , немецко-американский биохимик, известный своими исследованиями синаптической передачи . В настоящее время он является профессором медицинского факультета кафедры молекулярной и клеточной физиологии , а также неврологии, психиатрии и поведенческих наук Стэнфордского университета .

Зюдхоф, Джеймс Ротман и Рэнди Шекман - лауреаты Нобелевской премии по физиологии и медицине 2013 года за свою работу по незаконному обороту везикул .

ранняя жизнь и образование

Немецкий родной , Südhof родился в Геттингене в 1955 году он провел свое детство в Геттингене и Ганновере . Он изучал музыку в юности, в частности фагота, и кредитует его фагот инструктор, Герберт Таушером, как его «самый влиятельный учитель». Он был выпускником Ганноверской Вальдорфской школы в 1975 году. Зюдхоф изучал медицину в RWTH Ахенском университете , Гарвардском университете , а затем в Геттингенском университете . В Геттингене Зюдхоф работал над своей докторской диссертацией, в которой он описал структуру и функцию хромаффинных клеток , в Институте биофизической химии Макса Планка в лаборатории Виктора П. Уиттакера . В 1982 году он получил степень доктора медицинских наук в Геттингенском университете .

Карьера и исследования

После короткой постдокторской стажировки в лаборатории Уиттакера Зюдхоф переехал в Соединенные Штаты в 1983 году, где он начал постдокторантуру на кафедре молекулярной генетики в Центре медицинских наук Университета Техаса (ныне Юго-западный медицинский центр UT ) в Далласе , штат Техас. под руководством Майкла Стюарта Брауна и Джозефа Л. Гольдштейна .

Во время своей постдокторской исследовательской стипендии Зюдхоф работал над описанием роли рецептора ЛПНП в метаболизме холестерина , за что Браун и Гольдштейн были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1985 году. Зюдхоф закончил свою постдокторскую подготовку в 1986 году и был избран кандидатом наук. следователь Медицинского института Говарда Хьюза . Затем он основал свою собственную лабораторию в Юго-западном медицинском центре UT, где более 20 лет занимался молекулярной и клеточной нейробиологией, сосредоточенной на синапсах.

В 2008 году Зюдхоф перешел в Стэнфордский университет и в настоящее время является профессором медицинского факультета им. Аврама Гольдштейна, а также профессором молекулярной и клеточной физиологии , психиатрии и неврологии .

Томас С. Зюдхоф заложил основы своей научной карьеры, изучая синапсы, когда изучал механизмы нейротрансмиттер- зависимого высвобождения гормонов нейроэндокринными клетками для своей докторской диссертации в Институте биофизической химии Макса Планка . Südhof описал структуру и функцию хромаффинных клеток , которые ответственны за выпуск адреналина , норадреналина и эндорфинов из мозгового вещества из надпочечников . Иннервируемые симпатической нервной системой , хромаффинные клетки играют важную роль в инициировании реакции «бей или беги» у животных при воздействии угрожающих стимулов.

После защиты диссертации в 1983 году Зюдхоф переехал в Юго-Западный медицинский центр UT для получения докторской степени, где он начал исследования в отделе молекулярной генетики под руководством Джозефа Л. Гольдштейна и Майкла Стюарта Брауна . Будучи научным сотрудником, Зюдхоф клонировал ген рецептора липопротеинов низкой плотности и вскоре после этого смог объяснить его регуляцию транскрипции холестерином. Когда рецепторы ЛПНП, сконцентрированные в печени, связывают определенный свободный холестерин крови, липопротеины низкой плотности, они усваиваются и рециркулируются, удаляя холестерин из кровообращения. Этот процесс является основным источником регуляции холестерина в крови, и было показано, что вариации его эффективности присутствуют при семейной гиперхолестеринемии . В результате этого открытия функция рецептора ЛПНП также прояснила принцип рецепторно-опосредованного эндоцитоза - теперь общепризнанный процесс в клеточной биологии. Гольдштейн и Браун были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие в 1985 году.

После окончания постдокторской подготовки Томас Зюдхоф открыл свою собственную лабораторию в Юго-Западном Университете штата Калифорния в 1986 году. Продолжая недолгую работу с Голдштейном и Брауном, Зюдхоф помог идентифицировать элемент ДНК в гене ЛПНП, который вызывал стерин- опосредованную репрессию конечного продукта при вставке в вирусный промотор. Этот домен, известный как регуляторная последовательность стерола, непосредственно участвует в регуляции биосинтеза стерола. Стерины являются основным классом биомолекул и имеют решающее значение для жизни. Важные стерины для человека включают холестерин и стероидные гормоны . Открытие регуляторных элементов стерола и функции рецептора ЛПНП привело к последующей разработке препаратов холестерина на основе статинов, таких как аторвастатин (липитор) - самый продаваемый брендовый фармацевтический препарат в мире в 2008 году.

Зюдхоф начал свою независимую исследовательскую карьеру в области нейробиологии с 1986 года и открыл область молекулярной нейробиологии для синаптической передачи, особенно с точки зрения пресинаптических нервных окончаний. До того, как Зюдхоф начал свою работу, большинство исследований в области нейробиологии было нацелено на постсинаптический нейрон и его роль в обучении и памяти. Действительно, Томасу Зюдхофу приписывают открытие многих механизмов, обеспечивающих высвобождение нейротрансмиттеров и пресинаптическую пластичность, за 21 год его работы в Юго-Западном Университете штата Калифорния. Зюдхоф начал с открытия синаптотагминов и их роли в высвобождении нейромедиаторов из пресинаптического нейрона. Синаптотагмин, трансмембранный белок, обнаруженный в нейросекреторных везикулах, функционирует как датчик кальция, запускающий слияние везикул и высвобождение нейромедиатора. Стимуляция нейрона приводит к увеличению концентрации внутриклеточного кальция. После связывания иона кальция с областью в его цитозольном домене везикулярный синаптотагмин способствует быстрому или медленному высвобождению нейромедиатора из пресинаптического нейрона посредством взаимодействия с регуляторными и связанными со слиянием белками, такими как члены комплекса SNARE . Зюдхоф также открыл RIM и Muncs (в первую очередь Munc13 и Munc18), растворимые белки, которые помогают в слиянии везикул нейромедиаторов с мембранами нервных клеток и играют важную роль в синаптической пластичности. Кроме того, исследование Зюдхоф раскрыло роль многих других белков, способствующих связыванию, слиянию везикул и, как следствие, высвобождению нейромедиаторов из пресинаптического нейрона, включая членов комплекса SNARE: синаптобревин в везикулярной мембране, синтаксин в клеточной мембране и SNAP25. , который связан с цитозольной стороной клеточной мембраны через цистеин-связанные пальмитоильные цепи и удерживает вместе комплекс из четырех спиралей. Зюдхоф также отвечал за выяснение действия столбнячного и ботулинического токсинов, которые избирательно расщепляют синаптобревин и SNAP25, соответственно, ингибируя слияние везикул с пресинаптической мембраной.

Второй важный вклад Томаса Зюдхофа - это формирование и спецификации синапсов. Зюдхоф обнаружил ряд ключевых молекул в этом процессе, таких как нейрексины , присутствующие на пресинаптических нейронах, и нейролигины , присутствующие на постсинаптических нейронах, которые объединяются, чтобы сформировать физический белковый мост через синапс. Разнообразие типов нейрексинов и нейролигинов обеспечивает множество уникальных возможностей связывания между нейронами и придает специфичность синаптическим связям. Кроме того, он также обнаружил или разъяснил важные функции SynCAM, латрофилинов и т. Д. В формировании синапсов. В дополнительных исследованиях Зюдхоф идентифицировал мутации в этих белках как фактор наследственного аутизма . Зюдхоф стремится выяснить механизм, с помощью которого нейрексины и нейролигины определяют местонахождение друг друга, чтобы сформировать синапс, их регуляцию транскрипции и контроль их изменчивости.

Томас Зюдхоф в настоящее время продолжает свою работу по формированию, обслуживанию и высвобождению синапсов в своей лаборатории в Стэнфордском университете. Кроме того, вместе с доктором Мариусом Вернигом из Стэнфордского университета Зюдхоф разработал технологию индуцированных нейрональных клеток, в которой они могут использовать человеческие нейрональные клетки, полученные от пациентов или генетически модифицированные с определенными мутациями, которые связаны с нейропсихиатрическими расстройствами или нарушениями развития нервной системы. Исследования Зюдхофа не только дали научному сообществу глубокое понимание процессов, лежащих в основе синаптической передачи и образования синапсов, но также расширили медицинские знания о механизмах, лежащих в основе плохо изученных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, шизофрения и аутизм. В настоящее время он работает с группой исследователей из Медицинского института Говарда Хьюза над разработкой мышиных моделей мутантов синаптических генов. Проект направлен на то, чтобы радикально улучшить наше понимание неврологических расстройств. Он также является членом Исследовательского консорциума Фонда лечения болезни Альцгеймера .

Наука и политика

Зюдхоф недавно также занимается научной этикой, примером чего является его недавняя работа в PLOS Biology Truth in Science Publishing: A Personal Perspective и различные интервью, включая его обсуждение музыки, политики и медицины с The Lancet . В 2017 году он опубликовал в Washington Post статью о фундаментальных исследованиях и разработке лекарств.

Другие занятия

• Санофи , независимый член совета директоров (с 2016 г.)

Награды и отличия

Личная жизнь

Зюдхоф замужем за Лу Ченом , профессором нейрохирургии, психиатрии и поведенческих наук Стэнфордского университета. У пары трое детей. У Зюдхоф есть еще четверо детей от предыдущего брака с Аннет Зюдхоф.

использованная литература

У Схолии есть профиль автора Томаса К. Зюдхофа .

внешние ссылки

• Томас К. Зюдхоф на Nobelprize.org