ルイス・C・キャントリー

アメリカの生化学者
ルイス・C・キャントリー
生まれる1949年2月20日1949年2月20日(76歳)
母校ウェストバージニア・ウェスリアン大学
コーネル大学
知られているPI-3キナーゼ
ホスファチジルイノシトール(3,4,5)-トリスリン酸
指向ペプチドライブラリ/スキャンサイト
ホスファチジルイノシトール5-リン酸
科学者としてのキャリア
フィールド生化学
細胞生物学
システム生物学
機関ウェイル・コーネル医科大学、
ハーバード大学医学部、
ベス・イスラエル・ディーコネス医療センター、
タフツ大学、
ハーバード大学
博士課程の指導教員ゴードン・ハムス
その他の学術アドバイザーグイド・グイドッティ

ルイス・C・キャントレー(1949年2月20日生まれ)は、アメリカの細胞生物学者、生化学者であり、がん代謝の理解に大きな進歩をもたらした。彼の最も注目すべき貢献の中には、現在ではがん糖尿病の理解に重要であることが知られている酵素PI-3キナーゼの発見と研究がある。[1] [2]彼は、ニューヨーク市のワイル・コーネル医科大学サンドラ・アンド・エドワード・マイヤーがんセンターのマイヤーディレクター兼がん生物学教授であった。彼はハーバード大学医学大学院のシステム生物学部と医学部の教授であり、マサチューセッツ州ボストンベス・イスラエル・ディーコネス医療センターのがん研究ディレクターでもある。2016年、彼はHope Funds for Cancer Researchの理事長に選出された。

バイオグラフィー

キャントレーはウェストバージニア州で育ちウェズリアン大学に進学し、1971年に化学の学位を首席で取得しました。ニューヨーク州イサカコーネル大学で博士号を取得した後、ゴードン・ハメスとともに酵素反応速度論について研究し、FRETを用いて酵素の構造変化を研究しました。1975年にハーバード大学に移り、グイド・グイドッティのもとで博士研究員として研究し、市販のATP製剤に含まれる不純物であるバナデートがリン酸加水分解の遷移状態類似体として働くことを発見しました。1978年にハーバード大学の生化学および分子生物学の助教授となり、1981年に准教授に昇進しました。1985年にタフツ大学医学部の生理学の教授に就任しました。 1985年、キャントリーは同僚のマルコム・ホイットマン、デビッド・カプラン、トム・ロバーツ、ブライアン・シャフハウゼンと共に、ホスホイノシチド3キナーゼ(PI3K)の存在という画期的な発見を成し遂げました。1992年、キャントリーはハーバード大学医学部に移り、旧ベス・イスラエル病院(現ベス・イスラエル・ディーコネス・メディカルセンター)の細胞生物学教授兼シグナル伝達部門長に就任しました。2003年、キャントリーはハーバード大学医学部に新設されたシステム生物学部の創設メンバーとなりました。2007年には、ベス・イスラエル・ディーコネス・メディカルセンターのがん研究部門長にも就任しました。2012年にコーネル大学医学部とニューヨーク・プレスビテリアン病院の教授に就任した。[1] [2] [3] [4]キャントリー博士は2016年にHope Funds for Cancer Researchの理事長に選出された。[5] 2022年にハーバード大学とダナ・ファーバー癌研究所の以前の部門に復帰した[6]

キャントリー氏は、製薬業界の著名人でハーバード大学のビジネススクールと医学部の教授である ヴィッキー・サトウ氏と結婚している。

研究

PI-3キナーゼとPtdIns(3,4)P2の発見

数年にわたる一連の研究で、Cantley らは、ミドル T がん性タンパク質に関連するキナーゼ活性がホスホイノシチドキナーゼであること、[7]これはイノシトール環の 3' 位置をリン酸化させる新しいタイプのホスホイノシチドキナーゼであること、[8]このホスファチジルイノシトール-3-キナーゼ( PI-3-キナーゼ) が成長因子によって活性化されて新しい 3'-リン酸化ホスホイノシチド、特に生理的に刺激されたヒト好中球で以前に特定されていたPtdIns(3,4,5)P3 [9]を生成することを実証しました。[10]その後数年にわたって、Cantley らは、成長因子受容体による PI-3-キナーゼの調節の重要な側面を特定しました。具体的には、触媒サブユニットp110が調節サブユニットp85と二量体を形成すること[11]、そしてp85のSH2ドメインがpY-XXMモチーフを介して成長因子受容体またはアダプタータンパク質上のリン酸化チロシン[12]を特異的に認識することを発見した。[13] [14]

Cantley研究室は、PI-3キナーゼ下流のシグナル伝達の理解にも重要な貢献を果たしました。彼らは、AKTのプレクストリン相同ドメインがPtdIns(3,4,5)P3(およびPtdIns(3,4)P2)に結合し、この結合がAKT触媒活性の活性化に重要であることを発見しました。[15] [16]さらに、彼らはtuberin / TSC2がAKTの重要な基質であることを実証し、 [17] John Blenis研究室と共同で、AKTによるtuberin/TSC2のリン酸化が、低分子GTPase rheb [19 ]の制御を介してmTOR TORC1キナーゼ活性の活性化に必要であることを発見しました。AMPKの制御因子であり、 TORC1の制御にも役立つLKB1を ほぼ同時に発見した数少ない研究室の1つでもあります[20] [21]

PI-3キナーゼの発見と癌代謝におけるその役割により、キャントレーは第1回生命科学ブレークスルー賞の受賞者11名のうちの1名となった。同賞は「医学と生物学における世界で最も高額な学術賞である。賞金300万ドルのこの賞は、難病の治療と人命を救うための優れた研究を表彰するものである。」[22] PI-3キナーゼの発見の根本的かつ広範囲にわたる性質、そしてPI-3キナーゼの上流制御と下流シグナル伝達経路の解明におけるキャントレーの役割から、キャントレーはノーベル医学・生理学賞の有力候補であるとの憶測が高まっている。[23] PI- 3キナーゼが癌において主要な役割を果たしていることを示す証拠が増えていること[24] [25]、そしてインスリンシグナル伝達におけるその重要な役割[26]が、この根本的に重要な発見の重要性をさらに高めている。

PI-3キナーゼ経路を標的とした癌治療薬として最初の薬剤であるイデラリシブ(PI3Kデルタ阻害剤)は、2014年7月に白血病と2種類のリンパ腫の治療薬としてFDAによって承認されました。[27]他の薬剤は現在臨床開発中です。

リン酸化ペプチドの結合特異性とタンパク質キナーゼ基質特異性を決定するための指向性ペプチドライブラリの使用

1994年、Cantley研究室はリン酸化ペプチド結合ドメイン(当初はSH2ドメイン)の配列特異性を決定するための新しい戦略を発表しました。[13]その後、この指向性ペプチドライブラリアプローチは、合成ペプチドに対するタンパク質キナーゼの基質特異性を同定するために拡張されました。[28]このアプローチは、Ser/Thrキナーゼとリン酸化Ser/Thr結合ドメインの特異性を明らかにするために拡張されました。[29] このアプローチは、多数のタンパク質キナーゼの基質特異性を特徴付けるために使用されました。これらの実験から生成されたキナーゼ特異性マトリックスは、任意のタンパク質における候補リン酸化部位のde novo同定を可能にするウェブサイトScansiteの作成の基礎となりました。[30] [31]

その後の研究では、配向ペプチドライブラリーアプローチはプロテアーゼの切断特異性を明らかにするためにも使用されている。[32] 元の配向ペプチドアプローチを改良することで、大規模なキノームワイドなタンパク質キナーゼの特異性決定が可能になった。[33]

PtdIns(5)Pの発見

1997年、キャントリー研究室は、これまでII型PIPキナーゼと呼ばれていた酵素が、PtdIns(4)Pを基質としてではなく、実際にはPtdIns(5)Pを基質としてPtdIns(4,5)P2を生成する必要があることを発見しました。[34] さらなる研究により、PtdIns(5)Pはすべての真核生物に自然に存在することが実証されました。

7つの天然に存在するホスホイノシチドのうち、4つ(PtdIns(5)P、PtdIns(3)P、PtdIns(3,4)P2、およびPtdIns(3,4,5)P3)の存在は、Cantleyらによって発見されました。[8] [9] [34] [35]

がんにおける代謝の役割

PI-3キナーゼはインスリン、IGF-1、その他の成長因子による同化シグナル伝達に役割を果たしており、特にPI-3キナーゼをコードするPIK3CA遺伝子が癌遺伝子であるという発見を踏まえると、代謝と癌の間には直接的な関連があると言える。[36]

近年、キャントリーとその同僚は、ピルビン酸キナーゼのM2アイソフォームが癌と関連していることを発見し、代謝調節と癌形成との関連性をさらに明らかにしました。 [37] [38]この発見は、ワールブルク効果を理解するための分子的根拠を提供します。キャントリーは現在、癌形成過程におけるワールブルク効果の重要性の再認識において重要な役割を果たしています。[39]

さまざまな癌におけるPI-3キナーゼの役割

キャントリー氏は、PI-3キナーゼを標的とした女性がん治療の研究を目的とした「スタンド・アップ・トゥ・キャンサー」の「ドリームチーム」の一員であり、現在はトリプルネガティブ乳がんと卵巣がんを対象とした新規薬剤併用療法の全国的な取り組みを主導している。 [40]最近の研究では、高濃度ビタミンCが悪性度の大腸がんの増殖を抑制することが明らかになった。[41]彼の研究室はまた、非小細胞肺がんにおけるセリン産生におけるNRF2の役割を解明しており、膵臓がんやその他のがんにも影響を与える可能性がある。[42]

産業活動

ルイス・C・キャントリーは数多くの企業に関与してきました。最近の例としては、以下のものがあります。

受賞、栄誉、メディア出演

Cantley 氏は、以下を含む数々の賞や栄誉を受けています。

  • ASBMBアヴァンティ脂質研究賞(1998年)[48]
  • アメリカ芸術科学アカデミー会員に選出(1999年)[49]
  • ハインリヒ・ヴィーラント脂質研究賞(2000年)
  • 米国科学アカデミー会員に選出(2001年)[1]
  • エディンバラ王立協会カレドニアン賞(2002年)[50]
  • ペズコラー-AACR国際癌研究賞(2005年)[51]
  • カロリンスカ研究所ロルフ・ルフト賞(2009年)[52]
  • パスロウ癌研究賞(2011年)
  • 生命科学ブレークスルー賞(2013年)
  • カロリンスカ研究所糖尿病研究のためのヤコベウス賞(2013年)[53]
  • 全米アカデミー医学研究所に選出(2014年)[54]
  • AACR高松宮記念講演会(2015年)[55]
  • ロス分子医学賞(2015年)[56]
  • カナダ・ガードナー国際賞(2015年)[57]
  • 欧州生命科学アカデミーEMBOに選出(2015年)[58]
  • アメリカ癌研究所協会優秀科学者賞(2015年)[59]
  • トムソン・ロイター「世界で最も影響力のある科学者2015」[60]
  • ウルフ医学賞(2016年)[61]
  • ホープ基金基礎科学優秀賞(2016年)
  • ルイザ・グロス・ホロウィッツ賞(2019年)[62]

彼は60 Minutes番組「砂糖は有毒か?」に出演した。 [63]

参考文献

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  63. ^ 「砂糖は有毒か?60 Minutes report」YouTube。2012年5月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  • マイヤーがんセンターのキャントリーの経歴
  • ワイル・コーネル・メディシン・キャントリー・ラボのサイト
  • 米国科学アカデミーによるキャントリーの伝記
  • TIME誌:「がん撲滅のための陰謀」
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