约瑟夫·高桥

日裔美国遗传学家、神经生物学家

约瑟夫·高桥(英语:Joseph S. Takahashi,1951年12月16日),日裔美国遗传学家神经生物学家德克萨斯大学西南医学中心英语University of Texas Southwestern Medical Center教授和霍华德·休斯医学研究所研究人员。[2][3]高桥的课题组于1994年发现了哺乳动物生物钟的遗传学基础,在1997年确定出CLOCK基因英语CLOCK[4][5][6]。高桥于2003年当选为美国科学院院士[1]

约瑟夫·高桥
Joseph S. Takahashi
出生 (1951-12-16) 1951年12月16日72岁)
日本 日本东京
国籍 美国
民族 日本
母校斯沃斯莫尔学院
俄勒冈大学
知名于发现CLOCK基因英语CLOCK
科学生涯
研究领域遗传学
神经生物学
机构德克萨斯大学西南医学中心英语University of Texas Southwestern Medical Center
霍华德·休斯医学研究所
受影响自Norman Meinkoth
Kenneth Rawson
Patricia DeCoursey
Michael Menaker[1]

生平

高桥1970年升入斯沃斯莫尔学院,1974年获得生物学学士学位[1]。随后,他进入 南卡罗来纳大学时间生物学研究见长的帕特丽夏·德库西英语Patricia DeCoursey的课题组工作了一年,然后向德克萨斯州大学奥斯汀分校迈克尔·梅纳克英语Michael Menaker申请工作机会,梅纳克也是时间生物学领域的专家。梅纳克转赴俄勒冈大学任教,高桥随之,并于1981年获得神经科学博士学位[1]。获得博士学位后,高桥在美国国立精神卫生研究院英语National Institute of Mental Health做了两年博士后,随后在 西北大学神经科学和生理学系获得教职,后来,他在这里获得永久职位,并工作了26年[1] 。2008年,高桥加入德克萨斯大学西南医学中心英语University of Texas Southwestern Medical Center,任桑兹神经科学杰出讲席教授(Loyd B. Sands Distinguished Chair in Neuroscience)[2],同时任Hypnion公司科学顾问,这家公司主要业务是开发影响睡眠、睡醒和生物钟紊乱的中枢神经系统疾病的创新疗法[7]。高桥还是《神经元》、《生理基因组学》、《生物节律学报》等著名学术期刊的编委[8]

学术研究

生理起搏器视交叉上核(SCN)的研究

1980年代初,高桥和梅纳克以试管内鸟松果体为研究对象,以研究昼夜节律振荡,他们证明哺乳动物的昼夜节律控制中心下丘脑视交叉上核(SCN),[9]在鸟类动物中有相同的作用[10]。他们与德库西合作,以仓鼠做实验,证明了负责调控昼夜节律的感光系统与视觉系统不同[11]

2010年,高桥与人合作,研究了调控生物振荡的温度涨落的潜在作用。他们发现,主生理起搏器通常只受环境明暗循环调控,但分离在试管后,还能受到温度涨落的调控,这表明温度复位是所有哺乳动物的生物钟的重要性质,很可能在哺乳动物所有细胞中,通过一个非常保守的机制起作用,这也说明,全身组织的体温节律是主生物钟与昼夜节律同步的一个可能机制[12]

哺乳动物生物钟基因的节律性质研究

高桥的研究给促进人对哺乳动物生物钟对生理学与环境关系的研究。1993年,高桥与迈克尔·格林伯格英语Michael E. Greenberg合作,研究了哺乳动物视交叉上核受环境光循环交叉的调控,研究了环磷腺苷效应元件结合蛋白英语CREBc-fos蛋白转录之间的关系[13]。借助免疫沉淀法,高桥和格林伯格证明了光致CREB磷酸化作用只在夜晚发生[14]

松果体体外研究有着明显的局限性,高桥利用正向遗传学英语forward genetics定位克隆技术研究昼夜节律的遗传和分子基础[1][15]。1994年,高桥及其同事分离出了CLOCK基因英语CLOCK[16],1997年,他们克隆出了哺乳动物的CLOCK基因[1][17]

2000年,高桥克隆出了1988年就被发现的tau基因,他称此为自己最重大的科学成就之一[1]。高桥发现,该基因与果蝇dbt基因和人类CKIe基因密切相关[18]

代表性论文

外部链接

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Marino, Melissa. Biography of Joseph S. Takahashi. Proceedings of the National Academy of Sciences. April 13, 2004, 101 (15): 5336–5338. PMC 399313 . PMID 15067124. doi:10.1073/pnas.0401895101. 
  2. ^ 2.0 2.1 Neurobiology faculty - Joseph Takahashi. UT southwest. [2009-04-27]. (原始内容存档于2011-09-27). 
  3. ^ HHMI Scientist Biography - Joseph Takahashi. Howard Hughes Medical Institute. [2009-04-24]. (原始内容存档于2013-05-18). 
  4. ^ Gene Discovered in Mice that Regulates Biological Clock. Chicago Tribune. April 29, 1994. 
  5. ^ Found in Mouse: The Gene of a Night Owl. The New York Times. April 29, 1994 [2014-11-13]. (原始内容存档于2019-04-22). 
  6. ^ Wade, Nicholas. A Mouse Helps Explain What Makes Us Tick. The New York Times. May 16, 1997 [2014-11-13]. (原始内容存档于2019-01-30). 
  7. ^ Hypnion, Inc. Raises $10.4 Million In Series A Private Equity Financing. Hypnion, Inc. [14 April 2011]. (原始内容存档于2011-09-10). 
  8. ^ Joseph S. Takahashi Ph.D.. Businessweek. [14 April 2011]. (原始内容存档于2013-07-20). 
  9. ^ Takahashi, J. S.; Hamm, H.; Menaker, M. Circadian rhythms of melatonin release from individual superfused chicken pineal glands in vitro. Proc. Natl. Acad. Sci. 1980, 77 (4): 2319–2322. PMC 348706 . PMID 6929552. doi:10.1073/pnas.77.4.2319. 
  10. ^ Takahashi, J. S.; Menaker, M. Journal of Neuroscience. 1982, 2: 718–726.  缺少或|title=为空 (帮助)
  11. ^ Takahashi, J. S.; DeCoursey, P. J.; Bauman, L.; Menaker, M. Spectral sensitivity of a novel photoreceptive system mediating entrainment of mammalian circadian rhythms. Nature. 1984, 308 (5955): 186–188. PMID 6700721. doi:10.1038/308186a0. 
  12. ^ Buhr, ED; Yoo, SH; Takahashi, JS. Temperature as a universal resetting cue for mammalian circadian oscillators. Science. October 2010, 330 (6002): 379–85. PMID 20947768. doi:10.1126/science.1195262. 
  13. ^ Kornhauser, J.M.; Nelson, D.E.; Mayo, K.E.; Takahashi, J.S. Photic and circadian regulation of c-fos gene expression in the hamster suprachiasmatic nucleus. Neuron. 1990, 5 (2): 127–134. PMID 2116813. doi:10.1016/0896-6273(90)90303-W. 
  14. ^ Ginty, D.D; Kornhauser, J.M.; Thompson, M.A.; Bading, H.; Mayo, K.E.; Takahashi, J.S.; Greenberg, M.E. Regulation of CREB Phosphorylation in the Suprachiasmatic Nucleus by Light and a Circadian Clock. Science. 1993, 260 (5105): 238–241. PMID 8097062. doi:10.1126/science.8097062. 
  15. ^ PNAS Member Editor - Joseph Takahashi. Proceedings of the National Academy of Science. [2009-04-28]. (原始内容存档于2021-04-28). 
  16. ^ Vitaterna, M.H.; King, D.P.; Chang, A.M.; Kornhauser, J.M.; Lowrey, P.L.; McDonald, J.D.; Dove, W.F.; Pinto, L.H.; Turek, F.W.; Takahashi, J.S. Mutagenesis and mapping of a mouse gene, Clock, essential for circadian behavior. Science. 1994, 264 (5159): 719–725. PMID 8171325. doi:10.1126/science.8171325. 
  17. ^ King, David; Zhao, Yaliang; Sangoram, Ashvin; Wilsbacher, Lisa; Tanaka, Monuru; Antoch, Marina; Steeves, Thomas; Vitaterna; Kornhauser; Lowrey, Phillip; Turek, Fred; Takahashi, J.S. Positional Cloning of the Mouse Circadian Clock Gene. Cell. 1997, 89 (4): 641–653. PMID 9160755. doi:10.1016/S0092-8674(00)80245-7. 
  18. ^ Joseph S. Takahashi, Ph.D.. hhmi. [14 April 2011]. (原始内容存档于2012-10-07).