リチャード・カーシュー
アメリカの生物学者
リチャード・W・カーシュー
生まれる（1956年9月5日）1956年9月5日（69歳）
トロント、オンタリオ州、カナダ
母校マサチューセッツ工科大学
科学者としてのキャリア
フィールド生物学
機関ノースウェスタン大学
論文ヒトクラスII転写因子の特性解析 （1987）
博士課程の指導教員フィリップ・A・シャープ
Webサイトsites.northwestern.edu/carthewlab/

リチャード・ウィリアム・カーシュー（1956年9月5日生まれ）は、ノースウェスタン大学の発生生物学者および定量生物学者です。分子生物学教授であり、NSF-サイモンズ定量生物学センターの所長を務めています。

教育と初期のキャリア

カーシューは1978年にクイーンズ大学で生物学の理学士号を取得しました。同大学では、テッド・ブラウン[1]の指導の下、シアノバクテリアの環境適応に関する研究を行い、生態学への関心を深めました。その後、トロント大学に進学し、ヨハン・ヘレブストの指導の下、植物学の理学修士号を取得しました。同時に、トロント王立音楽院で作曲の訓練を受けました。

学位取得後、カーシューはトロントのバンティング・アンド・ベスト医学研究所でジャック・グリーンブラットの指導の下、研究技術者として2年間勤務しました。この間、真核生物の遺伝子転写の生化学を研究し、音楽家としてのキャリアを諦め、生物医学の道に進むことを決意しました。1982年、マサチューセッツ工科大学で博士課程を開始し、フィリップ・A・シャープの研究室で博士論文研究を行いました。博士課程の間、カーシューは電気泳動移動度シフトアッセイ（EMSA）を、粗細胞抽出物から配列特異的なDNA結合タンパク質を検出できるアッセイへと改良しました。[2]この方法を用いて、HeLa細胞の転写因子USFを同定し、遺伝子転写制御におけるその役割を研究しました。[3] [4]また、カーシューは、現在では生物医学文献で一般的になっている、論文の複数の著者を「共同第一著者」とする表記法の普及にも貢献しました。カーシューと大学院生仲間のルイス・チョドッシュは、アンドリュー・ファイアとマーク・サミュエルズ[5 ]の論文[2]にヒントを得て、このメカニズムをCell誌の共同論文[2]に採用することを決めた。彼らの論文のこの斬新な特徴は多くの人の注目を集め、その後他の論文にも採用された。

大学院研究の後、カーシューはヘレン・ヘイ・ホイットニー・フェローとしてカリフォルニア大学バークレー校で博士研究員として研究を行った。カーシューはジェラルド・M・ルービンの指導の下、ショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）の複眼発生の分子メカニズムについて研究した。彼は、RINGフィンガードメインタンパク質「Seven in Absentia」が、多能性眼細胞がR7光受容細胞への運命決定に必須であることを示した[6] 。その後の研究で、彼は「Seven in Absentia」がRasシグナル伝達経路によって活性化され、 E3ユビキチンリガーゼとして作用してR7細胞分化の転写抑制因子を急速に分解することを示した[7] [8] 。

教員のキャリア

カーシュー氏は1992年、ピッツバーグ大学生物科学科で独立した研究グループを設立しました。1998年に終身在職権を持つ准教授、2001年に教授に昇進しました。2001年、ノースウェスタン大学に移り、エバンストンキャンパスにある分子生物科学科の教授に就任しました。2006年にはオーウェン・L・クーン分子生物学教授に任命されました。2012年から2018年まで、ノースウェスタン大学ロバート・H・ルリー総合がんセンターのクロマチン・核ダイナミクス・プログラムのリーダーを務めました。2007年から2014年まで、NCI（国立がん研究所）が資金提供した腫瘍発生・発生生物学研修プログラムのディレクターを務めました。現在は、ノースウェスタン大学でNIGMS（国立がん研究センター）が資金提供した疾患の細胞および分子基盤に関する研修プログラムのディレクターを務めています。

カーシュー研究室の研究初期段階では、数々の画期的な成果が達成されました。カーシューグループは、平面細胞極性を研究するためのモデル系として、ショウジョウバエの眼を初めて確立しました。 [9]また、ショウジョウバエを疾患モデルとして用い、低分子薬剤の疾患治療における潜在的な有効性をスクリーニング・試験した最初のグループでもあります。[10] Frizzledタンパク質が生体内でWnt受容体であることを遺伝学的に証明した最初のグループでもあります。[11] [12] 1998年、カーシューグループはショウジョウバエがRNAi（RNA干渉）能を持つことを発見しました。[12]アンドリュー・ファイアーとクレイグ・メロの研究室は、線虫Caenorhabditis elegansにおいて二本鎖RNAがRNAiの引き金として重要な役割を果たすことを実証したばかりで、[13]この発見はファイアーとメロの2006年のノーベル賞受賞につながった。RNAiが他の動物種にも存在することを示すことにより、カーシューの研究グループは哺乳類におけるRNAiの探究を刺激し、ショウジョウバエをRNAiの生化学的、遺伝学的メカニズムを研究するための第一モデルとして採用した。カーシューの研究グループはまた、ライフサイクルのどの段階でもあらゆるショウジョウバエの遺伝子に対して組織特異的または細胞特異的にRNAiを行うための第一世代、第二世代の遺伝子導入システムも開発した。 [14] [15]その後、第二世代のシステムは注釈が付けられたすべての遺伝子を標的とするゲノムワイドな遺伝子導入系統のコレクションへと拡張された。[16]カーシュー研究室は、RNAiというレンズを通して初めて明らかになった小さな非コードRNAワールドのメカニズムと機能の探求を続けてきました。研究グループは、低分子干渉RNA（siRNA）とマイクロRNA（miRNA）がどのように、そしてなぜ遺伝子発現を制御するのかを解明しようと研究を進めています。

2004年以降、カーシューグループは発生における定量的な問題にも取り組んできました。数理生物学者ダーシー・トンプソンと彼の画期的な著書『成長と形態について』に着想を得た同グループは、ショウジョウバエの眼における上皮細胞のトポロジーは、細胞が表面エネルギーを最小化しようとする傾向によって制約されていることを示しました。[17]この先駆的な研究は、世界中の他のグループが形態形成の物理的側面に着目し始めたのと同時期に発表されました。カーシュー研究室の最近の研究は、発生過程において細胞が系統制限を受ける際の遺伝子発現の動的特徴に焦点を当てています。[18]この研究は、動物の発生における時間という次元の重要性と、遺伝子制御ネットワークがどのように発生に時間的柔軟性をもたらすように設計されているかに焦点を当てています。カーシューグループは、細胞代謝の制限によって発生のテンポが遅くなると、系統制限中に遺伝子抑制因子が不要になり、マイクロRNAファミリー全体が発生全般に必須ではなくなることを発見しました。[19]

NSF-サイモンズ定量生物学センター

2018年7月、カーシュー氏はノースウェスタン大学に新設されたNSF-サイモンズ定量生物学センターの所長に就任しました。国立科学財団とサイモンズ財団の官民パートナーシップによって共同出資されているこの定量生物学センターには、発生生物学、応用数学、純粋数学の専門家であるノースウェスタン大学の教員12名が所属しています。センターの使命は、発生生物学における重要な問題の研究への数学の応用を大幅に拡大することです。これは、センター内の学際的研究を支援し、米国全土における学際的研究および研修活動を刺激することによって実現されます。これらの取り組みは、全米に所在する他の3つのNSF-サイモンズセンターの取り組みによって強化されています。

選定された出版物

  • Cassidy JJ; Straughan AJ; Carthew RW (2016年2月). 「ショウジョウバエにおけるmiR-9aによる自然遺伝的変異の差次的マスキング」. Genetics . 202 (2): 675–87 . doi : 10.1534/genetics.115.183822 . PMC  4788242. PMID  26614743 .
  • Wu PH.; Isaji M.; Carthew RW (2013年10月10日). 「機能的に多様なマイクロRNAエフェクター複合体は細胞外シグナル伝達によって制御される」. Mol Cell . 52 (1): 113–23 . doi : 10.1016/j.molcel.2013.08.023 . PMC  3797187. PMID  24055343 .

参考文献

  1. ^ Smol, John P. (1986年12月). 「スワード・R（テッド）・ブラウンの伝記」. Hydrobiologia . 143 (1): 9– 11. Bibcode :1986HyBio.143....9S. doi :10.1007/BF00026638. ISSN  0018-8158. S2CID  36992974.
  2. ^ ab Carthew, Richard W.; Chodosh, Lewis A.; Sharp, Phillip A. (1985年12月). 「RNAポリメラーゼII転写因子はアデノウイルス主要後期プロモーターの上流エレメントに結合する」. Cell . 43 (2): 439– 448. doi : 10.1016/0092-8674(85)90174-6 . ISSN  0092-8674. PMID  4075400.
  3. ^ Chodosh, LA; Carthew, RW; Sharp, PA (1986年12月). 「単一のポリペプチドがアデノウイルス主要後期転写因子の結合活性と転写活性を有する」. Molecular and Cellular Biology . 6 (12): 4723– 4733. doi : 10.1128/mcb.6.12.4723 . ISSN  0270-7306. PMC 367258. PMID 3796614  . 
  4. ^ Carthew, RW; Chodosh, LA; Sharp, PA (1987-11-01). 「主要後期転写因子はマウスメタロチオネインIプロモーターに結合し、活性化する」. Genes & Development . 1 (9): 973– 980. doi : 10.1101/gad.1.9.973 . ISSN  0890-9369. PMID  3428603.
  5. ^ サミュエルズ, マーク; ファイア, アンドリュー (1982). 「RNAポリメラーゼIIによる正確な転写を媒介する因子の分離と特性解析」. Journal of Biological Chemistry . 257 (23): 14419– 14427. doi : 10.1016/S0021-9258(19)45397-0 . PMID  7142220.
  6. ^ Carthew, Richard W.; Rubin, Gerald M. (1990年11月). 「ショウジョウバエの眼におけるR7細胞の運命決定に必要な遺伝子、seven in absentia」. Cell . 63 (3): 561– 577. doi :10.1016/0092-8674(90)90452-k. ISSN  0092-8674. PMID  2146028. S2CID  1049619.
  7. ^ Kauffmann, RC; Li, S; Gallagher, PA; Zhang, J; Carthew, RW (1996-09-01). 「ショウジョウバエR7細胞におけるRas1シグナル伝達と転写能」. Genes & Development . 10 (17): 2167– 2178. doi : 10.1101/gad.10.17.2167 . ISSN  0890-9369. PMID  8804311.
  8. ^ Li, Songhui; Li, Ying; Carthew, Richard W; Lai, Zhi-Chun (1997年8月). 「光受容体細胞の分化には転写抑制因子Tramtrackの制御されたタンパク質分解が必要である」. Cell . 90 (3): 469– 478. doi : 10.1016/s0092-8674(00)80507-3 . ISSN  0092-8674. PMID  9267027. S2CID  7853369.
  9. ^ Zheng, L; Zhang, J.; Carthew, RW (1995). 「frizzledはショウジョウバエの眼における鏡面対称パターン形成を制御する」 . Development . 121 (9): 3045– 3055. doi :10.1242/dev.121.9.3045. PMID  7555730.
  10. ^ Kauffmann, RC; Qian, Y.; Vogt, A.; Sebti, SM; Hamilton, AD; Carthew, RW (1995-11-21). 「活性化ショウジョウバエRas1はイソプレニルトランスフェラーゼ阻害剤によって選択的に抑制される」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 92 (24): 10919– 10923. Bibcode :1995PNAS...9210919K. doi : 10.1073/pnas.92.24.10919 . ISSN  0027-8424. PMC 40542. PMID 7479910  . 
  11. ^ Zhang, J.; Carthew, RW (1998-08-15). 「ショウジョウバエの翅発達におけるWinglessとDFz2の相互作用」 . Development . 125 (16): 3075– 3085. doi :10.1242/dev.125.16.3075. ISSN  0950-1991. PMID  9671581.
  12. ^ ab Kennerdell, Jason R; Carthew, Richard W (1998年12月). 「dsRNAを介した遺伝子干渉を用いたfrizzledとfrizzled 2のWingless経路における作用の実証」. Cell . 95 (7): 1017– 1026. doi : 10.1016/s0092-8674(00)81725-0 . ISSN  0092-8674. PMID  9875855. S2CID  18443540.
  13. ^ Fire, Andrew; Xu, SiQun; Montgomery, Mary K.; Kostas, Steven A.; Driver, Samuel E.; Mello, Craig C. (1998年2月). 「Caenorhabditis elegansにおける二本鎖RNAによる強力かつ特異的な遺伝学的干渉」. Nature . 391 (6669): 806– 811. Bibcode :1998Natur.391..806F. doi :10.1038/35888. ISSN  1476-4687. PMID  9486653. S2CID  4355692.
  14. ^ Kennerdell, Jason R.; Carthew, Richard W. (2000年8月). 「ショウジョウバエにおける二本鎖RNAを用いた遺伝性遺伝子サイレンシング」. Nature Biotechnology . 18 (8): 896– 898. doi :10.1038/78531. ISSN  1087-0156. PMID  10932163. S2CID  22987734.
  15. ^ Sik Lee, Young; Carthew, Richard W. (2003-08-01). 「ショウジョウバエのためのより優れたRNAiベクターの作成：イントロンスペーサーの利用」. Methods . RNA intervention. 30 (4): 322– 329. doi :10.1016/S1046-2023(03)00051-3. ISSN  1046-2023. PMID  12828946.
  16. ^ ディーツル、ゲオルク;チェン、ドリス。シュノラー、フランク。スー・クアンチュン;バリノバ、ユリア。フェルナー、ミカエラ。ガッサー、ベアテ。キンゼイ、カオリン。オッペル、シルビア。シャブラウアー、スザンヌ。アフリカ、クート（2007 年 7 月）。 「ショウジョウバエにおける条件付き遺伝子不活化のためのゲノムワイドなトランスジェニック RNAi ライブラリー」。自然。448 (7150): 151–156。書誌コード:2007Natur.448..151D。土井：10.1038/nature05954. ISSN  1476-4687。PMID  17625558。S2CID 4392409  。
  17. ^ 林 隆; リチャード W. カーシュー (2004年10月). 「表面メカニクスが発達中の網膜におけるパターン形成を媒介する」. Nature 431 ( 7009): 647– 652. Bibcode :2004Natur.431..647H. doi :10.1038/nature02952. ISSN  0028-0836. PMID  15470418. S2CID  4340509.
  18. ^ ペラエス、ニコラス;ガヴァルダ・ミラーレス、アルナウ。王、宝。ナバロ、エリオドロ・テヘドル。グジョンソン、ハーマン。イラリア、リベイ。夕食、アーロン R。カツァゲロス、アゲロス K;アマラル、ルイス・AN;カーシュー、リチャード W (2015)。 「細胞分化への移行中の運命決定因子のダイナミクスと不均一性」。eライフ。４．土井：10.7554/eLife.08924。ISSN  2050-084X。PMC 4720516。PMID  26583752。 
  19. ^ Cassidy, Justin J. Bernasek, Sebastian M. Bakker, Rachael Giri, Ritika Peláez, Nicolás Eder, Bryan Bobrowska, Anna Bagheri, Neda Nunes Amaral, Luis A. Carthew, Richard W. (2019-07-25). 「抑制遺伝子制御は発生と細胞代謝を同期させる」. Cell . 178 (4). Elsevier: 980–992.e17. doi :10.1016/j.cell.2019.06.023. OCLC  1111530678. PMC 6865806. PMID  31353220 . {{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
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