stringtranslate.com

Артур Риггс (генетик)

Артур Дейл Риггс (8 августа 1939 г. – 23 марта 2022 г.) [1] был американским генетиком , который работал с Genentech над экспрессией первого искусственного гена в бактериях . Его работа имела решающее значение для современной биотехнологической отрасли, поскольку это было первое использование молекулярных методов в коммерческом производстве лекарств [2] и позволило осуществить крупномасштабное производство белковых препаратов , включая инсулин . Он также сыграл важную роль в зарождении эпигенетики .

Риггс был профессором биологии, а в 2014 году — директором-основателем Научно-исследовательского института диабета и метаболизма Национального медицинского центра города Хоуп . [3] Он был деканом-основателем аспирантуры города Хоуп, Высшей школы биологических наук Айрелла и Манеллы . Он также был почетным директором Научно-исследовательского института Бекмана Национального медицинского центра города Хоуп, который он возглавлял с 2000 по 2007 год . [4] Риггс входил в совет попечителей Высшего института прикладных наук о жизни Кека . [5] [6] В 2006 году Риггс был избран в Национальную академию наук . [7] [8]

Ранняя жизнь и образование

Риггс родился в Модесто, Калифорния , недалеко от дома его семьи в Сересе, Калифорния , [2] [9] 8 августа 1939 года. [10] После того, как семья потеряла свою ферму во время Великой депрессии , они переехали в Сан-Бернардино, Калифорния , где Риггс учился в средней школе Сан-Бернардино . Он помогал своему отцу, который управлял трейлерным парком , строить и ремонтировать вещи. Его мать, медсестра, подарила ему набор для химии, чтобы поощрить его интерес к химии и биологии. [9] [10]

Риггс получил степень бакалавра по химии в Калифорнийском университете в Риверсайде в 1961 году. [10] Он защитил докторскую диссертацию в Калифорнийском технологическом институте вместе с Гершелем К. Митчеллом , [9] [11] получив степень доктора философии по биохимии в 1966 году. [12] [13]

Репликация ДНК млекопитающих

Будучи аспирантами в Калтехе, он и Джоэл А. Хуберман сотрудничали в работе, которая позже привела к классической статье о репликации ДНК млекопитающих , которая была опубликована в 1966 году. [14] [15] Они хотели использовать радиоактивные нуклеотиды для маркировки реплицирующейся ДНК, а затем использовать фотопленку для получения физических изображений, которые запечатлели бы то, что происходит во время репликации. Их руководители не были заинтересованы в эксперименте, когда Хуберман и Риггс предложили его, и студенты продолжили работу самостоятельно. Используя свой метод, они смогли измерить скорость репликации ДНК. Результаты показали, что хромосомная ДНК содержала много участков, которые реплицировались независимо, и что репликация происходила в обоих направлениях в начале каждого участка. Результаты были важны и помогли расширить понимание учеными репликации ДНК млекопитающих. Гершель Митчелл и Джузеппе Аттарди , их руководители, считали, что статьи должны быть опубликованы под именами Хубермана и Риггса, без имен их руководителей, поскольку они выполнили работу независимо. [9]

Взаимодействие белка с ДНК

Риггс перешел в Институт Солка, чтобы изучать взаимодействия белок-ДНК с Мелвином Коном в качестве постдокторанта с 1966 по 1969 год. В то время были идентифицированы два белка, связывающиеся с ДНК и контролирующие экспрессию генов: лямбда-репрессор и lac-репрессор . Риггс работал над выделением lac-репрессора с помощью аффинной хроматографии . Уолтер Гилберт и Бенно Мюллер-Хилл были первыми, кто успешно идентифицировал его, используя другую технику. [2] Однако Артур Риггс был первым, кто очистил пригодные для использования количества белка фактора транскрипции, lac-репрессора. [9] Он и Сюзанна Буржуа [2] разработали метод анализа связывания с нитроцеллюлозным фильтром , который был намного быстрее существующих методов анализа. [16] Их работа привела к появлению еще одной известной серии статей о lac-репрессоре и регуляции бактериальных генов , [9] [16] [17] [18] открыв новые области исследований и теории. [16] : 109 

Национальный медицинский центр «Город надежды»

В результате своего интереса к регуляции генов в клетках млекопитающих, Риггс заинтересовался инактивацией Х-хромосомы , при которой одна из двух копий Х-хромосомы, присутствующая у самки млекопитающего, инактивируется. Один из ее соавторов, Сусуму Оно , работал в Национальном медицинском центре города Хоуп. [9] В 1969 году Риггс присоединился к отделу молекулярной биологии в Национальном медицинском центре города Хоуп в качестве ассоциированного научного сотрудника. Он стал старшим научным сотрудником в 1974 году, ассоциированным председателем отделения биологии в 1979 году и председателем отделения биологии в 1981 году. [4]

Соматостатин и инсулин

Риггс продолжил изучать lac-репрессор и исследовал регуляцию генов в бактериях с Ричардом Э. Дикерсоном , Джоном Розенбергом и Кейити Итакурой . Они надеялись смешать lac-репрессор E. coli с lac-оператором , кристаллизовать его и изучить связывание белка с ДНК кристаллов с помощью анализа метилирования ДНК высокого разрешения. Им удалось клонировать lac-оператор Итакуры и подтвердить, что он будет работать в живых бактериях, что является важным результатом. Они также разработали метод, в котором исследователи добавляют короткие «линкеры» к последовательностям ДНК и вставляют их в бактериальный геном. [9] [19]

Риггс и Итакура сотрудничали с Гербертом Бойером в Genentech и использовали технологию рекомбинантной ДНК , чтобы стать первыми, кто произвел человеческий белок в E. coli . [2] [20] Следуя совету Риггса и Итакуры, группа успешно произвела гормон соматостатин в 1977 году в качестве доказательства концепции, прежде чем они попытались работать с более сложной молекулой инсулина . [21] Им удалось связать соматостатин с более крупным белком, бета-галактозидазой , произвести его в E. coli , изолировать его, а затем отделить соматостатин от галактозидазы. Соматостатин был первым гормоном млекопитающих, который был произведен в бактерии. [9]

Затем группа создала синтетический ген, кодирующий человеческий инсулин, который был примерно в десять раз больше, чем кодирующий соматостатин. [9] Им удалось создать искусственный инсулин в 1978 году. В 1979 году Риггс получил за эту работу исследовательскую премию Фонда детского диабета . [2] [22]

Метилирование ДНК, эпигенетика и инженерия антител

В 1973 году Риггс выдвинул гипотезу, что инактивация Х-хромосомы может действовать аналогично комплексам рестриктаз, таким как E. coli . В конце концов он опубликовал теоретическую работу по этой теме, в которой правильно предсказал ключевой механизм эпигенетики метилирования ДНК . [9] Благодаря продолжающимся исследованиям он помог понять механизмы метилирования ДНК и регуляции генов. [23] [24]

В 1980-х годах Риггс убедился, что тип подхода сплайсинга, используемый с рекомбинантной ДНК, также может быть использован для производства антител. Риггс работал со Шмуэлем Кабилли над «фундаментальной технологией, необходимой для искусственного синтеза молекул антител». [25] И снова Риггс и его группа охарактеризовали гены антител и клонировали их в бактерии. Они смогли описать и запатентовать метод создания гуманизированных моноклональных антител с использованием мышиных антител. [26] Они создали последовательность генов, которая «обманывала» или побуждала бактерии производить гуманизированные антитела, а не мышиные антитела. Эта технология была использована для производства «умных» лекарств от рака, таких как Герцептин , Ритуксан и Авастин . [27] [28] [29]

В 2009 году Риггс опубликовал результаты исследований, проведенных совместно с Гердом Пфейфером по «метилому» генома человеческой В-клетки, изучая паттерн метилирования ДНК всего генома в попытке найти паттерны эпигенетической метки 5-метилцитозина. Считается, что метилирование ДНК передает информацию от родительских клеток к дочерним клеткам, функционируя как вторичная, высокоточная система кодирования информации. Кровь, сданная для изоляции В-клеток, принадлежала самому Риггсу. «Это могла быть ДНК кого угодно, но как пионер в области эпигенетики метилирования ДНК, для меня есть что-то особенное в том, что это мой метилом». [9] Риггс продолжил работать над эпигенетическим программированием клетки, проектируя белки, которые могут связываться с ДНК строго определенными способами, где бы это ни было необходимо. [30]

Администрация

Риггс принимал непосредственное участие в институциональном расширении City of Hope . В 1990-х годах он помог основать City of Hope Graduate School of Biological Sciences (переименованную в Irell & Manella Graduate School of Biological Sciences с 15 мая 2009 года) [31] и был ее деканом-основателем с 1994 по 1998 год. [4]

Во время работы Риггса на посту председателя Отдела биологии (1981–2000) Город Надежды был реструктурирован в ответ на грант в размере 10 миллионов долларов от Фонда Арнольда и Мейбл Бекман и создал Научно-исследовательский институт Бекмана Города Надежды. С момента его основания в 1983 году Риггс был председателем Отдела биологии Научно-исследовательского института Бекмана. С 2000 по 2007 год он занимал должность директора Научно-исследовательского института Бекмана. [4]

В 2014 году в City of Hope открылся новый Научно-исследовательский институт диабета и метаболизма, основанный на существующей программе исследований диабета, а Риггс стал первым директором института. [3]

Личная жизнь

Риггс женился на Джейн Риггс в 1960 году. У них было трое детей. [10]

Риггс умер 23 марта 2022 года в больнице в Дуарте, Калифорния . Ему было 82 года, и перед смертью он страдал лимфомой . [1] [10]

Награды

Ссылки

  1. ^ ab "В память: 82-летний пионер исследований Артур Д. Риггс разработал технологию, которая привела к созданию первого человеческого синтетического инсулина для лечения диабета | Город надежды". www.cityofhope.org. 11 мая 2022 г.
  2. ^ abcdef Хьюз, Салли Смит (2005). "Вклад Артура Д. Риггса в ранние исследования Genentech" (PDF) . Программа по биологическим наукам и биотехнологическим исследованиям . Региональный офис устной истории, библиотека Бэнкрофта.
  3. ^ ab White, Nicole (14 ноября 2014 г.). "City of Hope представляет новый Институт исследований диабета и метаболизма". Пресс-релизы City of Hope . Архивировано из оригинала 15 марта 2015 г. Получено 4 июня 2015 г.
  4. ^ abcd "Arthur D. Riggs, Ph.D." Город Надежды . Получено 13 мая 2015 г.
  5. ^ Программы аспирантуры Петерсона по биологическим наукам 2012 (46-е изд.). Лоуренсвилл, Нью-Джерси: Петерсон. 2012. ISBN 978-0-7689-3282-9.
  6. ^ "Arthur D. Riggs". Keck Graduate Institute. Архивировано из оригинала 18 мая 2015 г. Получено 13 мая 2015 г.
  7. ^ ab "Arthur D. Riggs". www.nasonline.org . Национальная академия наук . Получено 1 апреля 2022 г. .
  8. ^ ab "Артур Риггс избран в Национальную академию наук". Город Надежды. 25 апреля 2006 г. Архивировано из оригинала (web.archive.org) 27 мая 2008 г. Получено 1 апреля 2022 г.
  9. ^ abcdefghijkl Моссман, Каспар Д. (23 марта 2010 г.). «Профиль Артура Д. Риггса». Труды Национальной академии наук . 107 (12): 5269–5271. Bibcode : 2010PNAS..107.5269M. doi : 10.1073/pnas.1001339107 . PMC 2851768. PMID  20332218 . 
  10. ^ abcde Шудель, Мэтт (30 марта 2022 г.). «Артур Риггс, который помог разработать лечение диабета, умер в возрасте 82 лет». The Washington Post . Получено 31 марта 2022 г. .
  11. ^ Коэн, Ширли К. (3 декабря 1997 г.). «Интервью с Гершелем К. Митчеллом (1913–2000)» (PDF) . Архивы Калифорнийского технологического института . Получено 2 июня 2015 г. .
  12. ^ "Symposium Speakers" (PDF) . 50 лет кафедре химии . Калифорнийский университет, Риверсайд . Получено 2 июня 2015 г. .
  13. ^ «Три всемирно известных исследователя назначены на руководящие должности в City of Hope». PRNewsWire . 27 марта 2001 г. Получено 13 мая 2015 г.
  14. ^ Huberman, JA; Riggs, AD (1 марта 1966 г.). «Авторадиография волокон хромосомной ДНК из клеток китайского хомячка». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 55 (3): 599–606. Bibcode :1966PNAS...55..599H. doi : 10.1073/pnas.55.3.599 . PMC 224194 . PMID  5221245. 
  15. ^ Huberman, JA; Riggs, AD (14 марта 1968 г.). «О механизме репликации ДНК в хромосомах млекопитающих». Журнал молекулярной биологии . 32 (2): 327–41. doi :10.1016/0022-2836(68)90013-2. PMID  5689363.
  16. ^ abc : 72  Мюллер-Хилл, Бенно (1996). Лак-оперон: краткая история генетической парадигмы. Нью-Йорк: Вальтер де Грюйтер. ISBN 978-3-11-014830-5. Получено 2 июня 2015 г. .
  17. ^ Риггс, Артур Д.; Буржуа, Сюзанна (июнь 1968 г.). «Об анализе, изоляции и характеристике lac-репрессора». Журнал молекулярной биологии . 34 (2): 361–364. doi :10.1016/0022-2836(68)90260-X. PMID  4938551.
  18. ^ Риггс, Артур Д.; Буржуа, Сюзанна; Ньюби, Рональд Ф.; Кон, Мелвин (июнь 1968 г.). «Связывание ДНК lac-репрессора». Журнал молекулярной биологии . 34 (2): 365–368. doi :10.1016/0022-2836(68)90261-1. PMID  4938552.
  19. ^ Ву, Рэй; Гроссман, Лоуренс; Молдаве, Киви (2014). Методология рекомбинантной ДНК. Избранные методы в энзимологии. Academic Press. ISBN 978-1-4832-9597-8.
  20. ^ Хьюз, Салли Смит (2013). Genentech: начало биотехнологии (издание в мягкой обложке). Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 978-0-226-04551-1.
  21. ^ Стерн, Скотт (1994). «Стимулы и фокус в университетских и промышленных исследованиях: случай синтетического инсулина». В Gelijns, Annetine C.; Rosenberg, Nathan; Комитет по технологическим инновациям в медицине, Институт медицины (ред.). Источники инноваций: университеты и промышленность. Вашингтон, округ Колумбия: National Academy Press. стр. 157–187. ISBN 0-309-05189-4.
  22. ^ "Объявлено о первом успешном лабораторном производстве человеческого инсулина". Genentech . 6 сентября 1978 г. Архивировано из оригинала 27 сентября 2016 г. Получено 3 июня 2015 г.
  23. ^ Разин, А.; Риггс, А.Д. (7 ноября 1980 г.). «Метилирование ДНК и функция гена». Science . 210 (4470): 604–10. Bibcode :1980Sci...210..604R. doi :10.1126/science.6254144. PMID  6254144.
  24. ^ Риггс, AD; Джонс, PA (1983). "5-метилцитозин, регуляция генов и рак". Advances in Cancer Research . 40 : 1–30. doi :10.1016/S0065-230X(08)60678-8. ISBN 978-0-12-006640-7. PMID  6197868.
  25. ^ Меланд, Мариус (24 апреля 2004 г.). «Судья отклоняет патентный иск MedImmune против Genentech». Law360 . Получено 13 мая 2015 г.
  26. ^ Storz, Ulrich (30 октября 2014 г.). «Патенты Cabilly». mAbs . 4 (2): 274–280. doi :10.4161/mabs.4.2.19253. PMC 3361663. PMID  22453097 . 
  27. ^ Льюис, Уэйн (10 июня 2013 г.). «Арт Риггс: Умные лекарства от рака и как они появились». Прорывы Города Надежды . Архивировано из оригинала 29 марта 2015 г. Получено 13 мая 2015 г.
  28. ^ Cabilly, Shmuel; Riggs, Arthur D. (январь 1985). «Транскрипты иммуноглобулинов и молекулярная история гибридомы, которая производит антитело к карциноэмбриональному антигену». Gene . 40 (1): 157–161. doi :10.1016/0378-1119(85)90037-X. PMID  3937766.
  29. ^ Cabilly, S; Riggs, AD; Pande, H; Shively, JE; Holmes, WE; Rey, M; Perry, LJ; Wetzel, R; Heyneker, HL (июнь 1984 г.). «Генерация активности антител из полипептидных цепей иммуноглобулина, продуцируемых Escherichia coli». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 81 (11): 3273–7. Bibcode : 1984PNAS...81.3273C. doi : 10.1073/pnas.81.11.3273 . PMC 345489. PMID  6374653 . 
  30. ^ Льюис, Уэйн (17 июня 2013 г.). «Арт Риггс: новаторский ученый смотрит в будущее». Прорывы Города Надежды . Архивировано из оригинала 23 июня 2013 г.
  31. ^ "Irell & Manella Graduate School of Biological Sciences" (PDF) . Irell & Manella . Получено 4 июня 2015 г. .
  32. ^ Скахилл, Жаклин (14 февраля 2008 г.). «Названы выдающиеся выпускники». Caltech Media Relations . Получено 4 июня 2015 г.
  33. ^ "Награды, Назначения, Объявления". J Natl Cancer Inst . 96 (18): 1357. 2004. doi :10.1093/jnci/96.18.1357.
  34. ^ "Alumni Awards of Distinction". Ассоциация выпускников . Калифорнийский университет, Риверсайд. Архивировано из оригинала 13 июня 2010 г. Получено 2 июня 2015 г.
  35. ^ Mulvey, Alexandra (14 марта 2022 г.). «100, 100: Genetically Engineered Human Insulin Created». JDRF . Получено 1 апреля 2022 г. Команда City of Hope-Genentech одержала победу летом 1978 г. — за что в 1979 г. мы вручили премию Дэвида Рамбо Артуру Риггсу, доктору философии, Дэвиду Гёдделю, доктору философии, Кейичи Итакуре, доктору философии, Роберто Креа, доктору философии, и Деннису Клейду, доктору философии.....
  36. ^ Датта, Санджой (март 2022 г.). «JDRF скорбит о кончине Артура Риггса, доктора философии» . JDRF . Получено 1 апреля 2022 г. В честь этой новаторской работы JDRF в 1979 г. вручил свою знаменитую премию Дэвида Рамбо Риггсу и еще четырем людям за то, что они сделали человеческий инсулин реальностью для диабетического сообщества...