stringtranslate.com

Карл Дейссерот

Карл Александр Дейссерот (родился 18 ноября 1971 года) — американский учёный. Профессор биоинженерии , психиатрии и поведенческих наук Стэнфордского университета по программе DH Chen Foundation .

Он известен созданием и разработкой технологий химии гидрогелевых тканей (например, CLARITY , STARmap) и оптогенетики , а также применением интегрированных оптических и генетических стратегий для изучения нормальной функции нейронных цепей, а также дисфункций при неврологических и психиатрических заболеваниях.

В 2019 году Дейссерот был избран членом Национальной инженерной академии США по молекулярным и оптическим инструментам за его открытие и контроль нейронных сигналов, лежащих в основе поведения животных в норме и патологии. Он также является членом Национальной академии наук США и Национальной академии медицины США .

Образование

Дейссерот получил степень бакалавра в области биохимических наук в Гарвардском университете , а также степень доктора медицины и доктора философии в области нейронауки в Стэнфордском университете в 1998 году. Он прошел медицинскую интернатуру и резидентуру по психиатрии в Медицинской школе Стэнфордского университета .

Карьера

Дейссерот руководит своей лабораторией в Стэнфордском университете с 2004 года. [ необходима цитата ] Он работает лечащим врачом в Стэнфордской больнице и клиниках и сотрудничает с Медицинским институтом Говарда Хьюза (HHMI) с 2009 года. [1] [2] С 2014 по 2019 год он был иностранным приглашенным профессором в Каролинском медицинском институте Швеции. [ необходима цитата ]

В 2021 году он написал книгу под названием «Проекции: история человеческих эмоций» , опубликованную издательством Random House , в которой он исследует истоки человеческих эмоций посредством личных встреч с пациентами. [3]

Исследовать

Светозависимые ионные каналы, оптогенетика и нейронные цепи поведения

В 2006 году Дайссерот назвал эту область «оптогенетикой» и продолжил работу по развитию оптогенетических технологий, что привело к многочисленным приложениям, включая психиатрию и неврологию. В 2010 году журнал Nature Methods назвал оптогенетику «Методом года». [4]

За разработку оптогенетики Дейссерот получил в 2010 году премию Накасоне; в 2013 году премию Лаунсбери и премию Диксона в области науки; в 2014 году премию Кейо в области медицины; и в 2015 году премию Олбани, премию Лурье, премию Диксона в области медицины и премию за прорыв в области наук о жизни . [5] Он также получил премию BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award в области биомедицины 2015 года совместно с Эдвардом Бойденом и Геро Мизенбеком . В 2016 году Дейссерот получил премию Массри вместе с Петером Хегеманном и Мизенбеком за «оптогенетику, технологию, которая использует свет для управления клетками в живых тканях». [6] В 2016 году премия Харви от Техниона в Израиле была присуждена Дейссероту и Хегеманну «за открытие молекул опсина, участвующих в восприятии света микроорганизмами, и их новаторскую работу по использованию этих опсинов для разработки оптогенетики». [7] Затем в 2018 году Дейссерот был удостоен высшей частной премии Японии — Премии Киото — за «открытие оптогенетики и разработку нейробиологии причинных систем», став самым молодым получателем этой награды на сегодняшний день. [8] [9] В 2019 году Дейссерот, Хегеман, Бойден и Мизенбёк выиграли премию Фонда Уоррена Альперта . [10] Наконец, в 2020 году Дейссерот получил премию Хайнекен от Королевской нидерландской академии искусств и наук «за разработку оптогенетики — метода воздействия на активность нервных клеток с помощью света». [11]

Дейссерот также известен тем, что достиг понимания поры светочувствительного ионного канала самого каналородопсина с помощью первоначальных кристаллических структур высокого разрешения катионо- и анионопроводящих каналородопсинов, созданных его группой [12] [13] [14] , а также с помощью комплекса работ по исследованию структуры/функции, раскрывающих механизмы кинетики каналородопсина, ионной селективности и цветовой селективности, совместно со своим постоянным соавтором Петером Хегеманном. [15] Две главные премии уделили особое внимание работе Дейссерота по выяснению структуры и функции светочувствительных ионных каналов — премия Харви 2016 года Дейссероту и Хегеманну за «открытие молекул опсина, участвующих в восприятии света микроорганизмами, и за пионерскую работу по использованию этих опсинов для развития оптогенетики» [7] и премия Гэрднера 2018 года, в которой отмечалось, что «его группа открыла фундаментальные принципы уникальных канальных родопсиновых белков на молекулярном уровне с помощью широкого спектра геномных, биофизических, электрофизиологических и структурных методов с множеством мутантов в тесном сотрудничестве с Питером Хегеманном»). [16]

Хотя первая рецензируемая статья [17] , демонстрирующая активацию нейронов с помощью каналородопсина, была опубликована в его лаборатории в середине 2005 года, Дейссерот подчеркивает, что многие «передовые лаборатории по всему миру» [18] также работали над этой идеей и опубликовали свои статьи в течение следующего года; он цитирует Стефана Херлитце [19] и Александра Готтшалка/Георга Нагеля [20] , опубликовавших свои статьи в конце 2005 года, а также Хирому Яво [21] и Чжо-Хуа Паня [22] , опубликовавших свои первые статьи в 2006 году (раннее наблюдение Паня оптической активации нейронов сетчатки, экспрессирующих каналородопсин, произошло в августе 2004 года, согласно Пану [23] , примерно через месяц после первого наблюдения Дейссерота). Дейссерот опубликовал страницы блокнота с начала июля 2004 года своего первоначального эксперимента, показывающего активацию светом нейронов, экспрессирующих каналородопсин. [24] Дейссерот также указал [24] , что даже более ранний эксперимент был проведен и опубликован Хеберле и Бюльдтом в 1994 году, в котором функциональная гетерологичная экспрессия бактериородопсина для активируемого светом потока ионов была опубликована в не нервной системе (дрожжах). [25] Оптогенетика с микробными опсинами как общая технология для нейронауки стала возможной только благодаря полной разработке универсальных стратегий нацеливания опсинов и света на определенные клетки у животных с хорошим поведением с использованием нейрогенетики Cre-lox, разработанной Джо Циеном в 1990-х годах. [24] [26] [27]

Другие награды:

Химическая сборка функциональных материалов в тканях

Дейссерот также известен отдельным классом технологических инноваций. Его группа разработала методы химической сборки функциональных материалов в биологической ткани. Этот подход имеет ряд приложений, включая исследование молекулярного состава и связей клеток в неповрежденном мозге.

В 2013 году Дейссерот был старшим автором статьи, описывающей первоначальную форму этого метода, названного CLARITY (с командой, включающей первого автора, постдокторанта в его лаборатории Квангуна Чунга [35] и нейробиолога Вивиану Градинару). [36] Этот метод делает биологические ткани, такие как мозг млекопитающих, полупрозрачными и доступными для молекулярных зондов. [37] CLARITY [38] широко используется, [39] и многие варианты на основе базовой основы HTC были разработаны в других лабораториях с 2013 года (обзор в [40] ).

Ключевой особенностью HTC является то, что гибрид гидрогеля и ткани «становится субстратом для будущего химического и оптического исследования, который можно исследовать и манипулировать новыми способами». [40] Например, варианты HTC теперь обеспечивают улучшенное закрепление и амплификацию РНК, обратимые изменения размера (сокращение или расширение) и секвенирование in situ (обзор в [40] ). В частности, STARmap — это вариант HTC, который позволяет проводить трехмерные транскриптомные считывания с клеточным разрешением в неповрежденной ткани. [41] [42] [43] )

Разработка HTC Дейссеротом была отмечена несколькими крупными премиями, в том числе:

Почести и награды

Личная жизнь

Дейссерот женат на нейробиологе Мишель Монже , у них четверо детей. [ необходима цитата ]

Ссылки

  1. ^ "Karl Deisseroth, MD, PhD". HHMI.org . Получено 1 марта 2016 г. .
  2. ^ Смит, Керри (29 мая 2013 г.). «Нейронаука: Методный человек». Nature News . Получено 27 февраля 2014 г. .
  3. ^ "Проекции Карла Дейссерота: 9781984853691 | PenguinRandomHouse.com: Книги". PenguinRandomhouse.com . Получено 18 января 2022 г. .
  4. ^ "Метод года 2010". Nature Methods . 8 (1): 1. 20 декабря 2010 г. doi : 10.1038/nmeth.f.321 .
  5. ^ ab "Breakthrough Prize". Breakthrough Prize . Получено 1 марта 2016 г. .
  6. ^ "MASSRY PRIZE 2016" (PDF) . keck.usc.edu . Получено 15 сентября 2020 г. .
  7. ^ ab "Премия Харви – Лауреаты премии" . Получено 15 сентября 2020 г. .
  8. ^ "Лауреаты премии Киото 2018 года получили свои награды 10 ноября | Премия Киото США" . Получено 12 июня 2019 г.
  9. ^ Скови, Джей (2018). «Стэнфордский нейробиолог Карл Дейссерот получает японскую премию Киото в области передовых технологий». Business Wire . Получено 13 июня 2019 г.
  10. ^ ab "Объявлены лауреаты премии Уоррена Алперта 2019 года | Премия Фонда Уоррена Алперта". warrenalpert.org . Получено 16 июля 2019 г. .
  11. ^ "Карл Дайссерот выигрывает премию Heineken 2020 года по медицине". Центр новостей . 3 июня 2020 г. Получено 23 июля 2022 г.
  12. ^ Kim YS (сентябрь 2018 г.). «Кристаллическая структура природного анионопроводящего каналародопсина GtACR1». Nature . 561 (7723): 343–348. Bibcode :2018Natur.561..343K. doi :10.1038/s41586-018-0511-6. PMC 6340299 . PMID  30158696. 
  13. ^ Kato HE (22 января 2012 г.). «Кристаллическая структура светочувствительного катионного канала родопсина». Nature . 365 (6453): 369–74. Bibcode :2012Natur.482..369K. doi :10.1038/nature10870. PMC 4160518 . PMID  22266941. 
  14. ^ Kato HE (сентябрь 2018 г.). «Структурные механизмы селективности и гейтинга в родопсинах анионных каналов». Nature . 561 (7723): 349–354. Bibcode :2018Natur.561..349K. doi :10.1038/s41586-018-0504-5. PMC 6317992 . PMID  30158697. 
  15. ^ Deisseroth K; Hegemann P (15 сентября 2017 г.). «Форма и функция каналородопсина». Science . 357 (6356): eaan5544. doi :10.1126/science.aan5544. PMC 5723383 . PMID  28912215. 
  16. ^ "Карл Дейссерот – лауреат премии Gairdner Awards 2018" . Получено 13 декабря 2021 г. .
  17. ^ Boyden ES; Zhang F; Bamberg E; Nagel G; Deisseroth K (сентябрь 2005 г.). «Миллисекундный временной масштаб, генетически направленный оптический контроль нейронной активности». Nature Neuroscience . 8 (9): 1263–8. doi :10.1038/nn1525. PMID  16116447. S2CID  6809511.
  18. ^ Deisseroth K (сентябрь 2015 г.). «Оптогенетика: 10 лет микробных опсинов в нейробиологии». Nature Neuroscience . 18 (9): 1213–1225. doi :10.1038/nn.4091. PMC 4790845 . PMID  26308982. 
  19. ^ Li X; Gutierrez DV; Hanson MG; Han J; Mark MD; Chiel H; Hegemann P; Landmesser LT; Herlitze S (6 декабря 2005 г.). «Быстрая неинвазивная активация и ингибирование нейронной и сетевой активности родопсином позвоночных и каналопсином зеленых водорослей». Proc Natl Acad Sci USA . 102 (49): 17816–21. Bibcode : 2005PNAS..10217816L. doi : 10.1073/pnas.0509030102 . PMC 1292990. PMID  16306259 . 
  20. ^ Nagel G; Brauner M; Liewald J; Adeishvili N; Bamberg E; Gottschalk A (декабрь 2005 г.). «Световая активация канального родопсина-2 в возбудимых клетках Caenorhabditis elegans запускает быстрые поведенческие реакции». Current Biology . 15 (24): 2279–2284. doi : 10.1016/j.cub.2005.11.032 . PMID  16360690. S2CID  7036529.
  21. ^ Ишизука Т.; Какуда М.; Араки Р.; Яво Х. (2006). «Кинетическая оценка фоточувствительности в генетически модифицированных нейронах, экспрессирующих светочувствительные каналы зеленых водорослей». Neuroscience Research . 54 (2): 85–94. doi :10.1016/j.neures.2005.10.009. PMID  16298005. S2CID  17576414.
  22. ^ Bi A; Cui J; Ma Y; Olshevskaya E; Pu M; Dizhoor A; Pan Z (2006). «Эктопическая экспрессия родопсина микробного типа восстанавливает зрительные реакции у мышей с дегенерацией фоторецепторов». Neuron . 50 (1): 23–33. doi :10.1016/j.neuron.2006.02.026. PMC 1459045 . PMID  16600853. 
  23. ^ «Он может быть законным изобретателем крупнейшего прорыва в нейронауке за десятилетия. Но вы никогда о нем не слышали». STAT . 1 сентября 2016 г. Получено 9 февраля 2020 г.
  24. ^ abc Deisseroth K. (сентябрь 2015 г.). «Оптогенетика: 10 лет микробных опсинов в нейробиологии». Nature Neuroscience . 18 (9): 1213–25. doi :10.1038/nn.4091. PMC 4790845 . PMID  26308982. 
  25. ^ Хоффман А.; Хильдебрандт В.; Хеберле Дж.; Булдт Г. (1994). «Фотоактивные митохондрии: in vivo перенос управляемого светом протонного насоса во внутреннюю митохондриальную мембрану Schizosaccharomyces pombe». Proc . Natl. Acad. Sci. USA . 91 (20): 9367–9371. Bibcode : 1994PNAS...91.9367H. doi : 10.1073/pnas.91.20.9367 . PMC 44813. PMID  7937771. 
  26. ^ Джо З. Циен и др. (1996). «Ограниченный субрегионом и типом клеток нокаут гена в мозге мыши». Cell . 87 (7): 1317–1326. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81826-7 . PMID  8980237. S2CID  863399.
  27. ^ Tsien JZ. (2016). Нейрогенетика Cre-lox: 20 лет многостороннего применения в исследовании мозга и подсчете...Front. Genet. | doi :10.3389/fgene.2016.00019 http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fgene.2016.00019/abstract
  28. ^ "Kyoto Prize, Inamori Foundation". Kyoto Prize, Inamori Foundation . Получено 13 марта 2019 г. .
  29. ^ "Три исследователя получили премию Пасарова". Центр новостей .
  30. ^ "AAAS". AAAS . Получено 13 декабря 2021 г. .
  31. ^ ab "Premio Città di Firenze".
  32. ^ «Карл Дайссерот получает первую премию SOBP Distinguished Redelsheimer Award».
  33. ^ ab https://web.stanford.edu/group/dlab/media/documents/fresenius.pdf doi:10.15252/embr.201744400
  34. ^ "Премия Эльзы Крёнер Фрезениус за медицинские исследования 2017 года". ekfs.de . Получено 15 сентября 2020 г. .
  35. ^ Deisseroth KA, Chung K. 2015. Методы и составы для подготовки биологических образцов для микроскопического анализа. www.google.com/patents/US20150144490. Дата подачи: 13 марта 2013 г. Заявка на патент США № US20150144490
  36. ^ Deisseroth KA, Gradinaru V. 2014. Функциональная целевая эндоскелетизация мозга. www.google.com/patents/US20140030192. Дата подачи: 26 января 2012 г. Заявка на патент США № US20140030192.
  37. ^ «Мозги ясные, как желе, для изучения учеными», 10 апреля 2013 г. The New York Times
  38. ^ "CLARITY Wiki". wiki.claritytechniques.org .
  39. ^ «Статьи журнала – CLARITY Wiki». wiki.claritytechniques.org .
  40. ^ abc Вивиана Градинару; Дженнифер Тревик; Кристин Овертон; Карл Дейссерот (2018). «Химия гидрогелевых тканей: принципы и применение». Annual Review of Biophysics . 47 : 355–376. doi :10.1146/annurev-biophys-070317-032905. PMC 6359929. PMID  29792820 . 
  41. ^ Ван, X (21 июня 2018 г.). «Трехмерное секвенирование интактных тканей транскрипционных состояний отдельных клеток». Science . 361 (6400). doi :10.1126/science.361.6400.375-I. PMC 6339868 . PMID  29930089. 
  42. ^ Томас Кнопфель (27 июля 2018 г.). «Нейротехнология для решения больших вопросов». Science . 361 (6400): 328–329. Bibcode :2018Sci...361..328K. doi :10.1126/science.aau4705. hdl : 10044/1/71425 . PMID  30049862. S2CID  50787948.
  43. ^ "Ресурсы STARmap". Ресурсы STARmap .
  44. ^ «Премия Эльзы Крёнер Фрезениус за медицинские исследования 2017 | Эльза Крёнер-Фрезениус-Стифтунг» . www.ekfs.de.​
  45. ^ Deisseroth K (2017). «Оптические и химические открытия, признанные за влияние на биологию и психиатрию». EMBO Reports . 18 (6): 859–60. doi :10.15252/embr.201744405. PMC 5452044. PMID  28566521 . 
  46. ^ "FNIH вручает премию Лурье Карлу Дейссероту | Фонд национальных институтов здравоохранения". fnih.org . 27 апреля 2023 г.
  47. ^ «Карл Дайссерот получает первую премию SOBP Distinguished Redelsheimer Award».
  48. ^ «Лауреат премии Диксона 2015 года».
  49. ^ ab "Премия доктора А. Х. Хайнекена по медицине 2020 года присуждена Карлу Дайссероту — KNAW". knaw.nl .
  50. ^ "Белый дом объявляет о присуждении премий молодым ученым и инженерам за 2005 год" (PDF) . Управление по политике в области науки и технологий, Исполнительный офис президента. 26 июля 2006 г. Получено 12 ноября 2018 г. – через Центр космических исследований Техасского университета в Остине.
  51. ^ "Премия Накасоне 2010-Карл-Дайссерот" .
  52. ^ "Бывшие лауреаты премии Кётсера" .
  53. ^ "34-я ежегодная премия и лекция У. Олдена Спенсера". Колумбийский университет. Архивировано из оригинала 27 апреля 2015 г. Получено 24 августа 2012 г.
  54. ^ "Премия Зюэльха 2012 года".
  55. ^ "deisseroth-выигрывает-четыре-награды-основополагающая-работа-оптогенетика". 21 апреля 2014 г.
  56. ^ "Premio-citta-di-firenze 2013" .
  57. ^ "прошлые-выдающиеся-достижения-призеры#goldman-прошлое". 11 апреля 2017 г.
  58. ^ "Лауреаты премии Габбея прошлых лет 2013 года".
  59. ^ "Brain Prize Winners". Lundbeckfonden (на датском) . Получено 13 марта 2019 г.
  60. ^ «Премия Лаунсбери 2013 года».
  61. ^ "jan29_dicksonpricedeisseroth.html".
  62. ^ Оптогенетика принесла профессору Стэнфорда Карлу Дейссероту премию Кейо по медицине, Стэнфорд, 2014 г.
  63. ^ "Albany Medical College: AlbanyPrize". Amc.edu . 14 августа 2015 г. Получено 1 марта 2016 г.
  64. ^ "2015 lurie-prize". Фонд национальных институтов здравоохранения. Архивировано из оригинала 1 сентября 2015 г. Получено 14 августа 2015 г.
  65. ^ "Dickson receives/2015-deisseroth.php".
  66. ^ "Премия BBVA 2015". YouTube . 24 июня 2016 г.
  67. ^ "Лауреаты массовых премий 2016 года". 4 октября 2016 г. "Карл Дейссерот-получил-премию-Массри-2016-за-работу-по-оптогенетике".
  68. ^ «Премия Редельсхаймера 2017 года».
  69. ^ "Премия Фрезениуса 2017 года". «Фрезениус» (PDF) .
  70. ^ «Премия Харви 2017 года» (PDF) .
  71. ^ "2018 Лейбингер Карл-Дайссерот".
  72. ^ "2018 Айзенберг".
  73. ^ "2018 Гарднер Карл-Дайссерот".
  74. ^ "Kyoto Prize, Inamori Foundation". Kyoto Prize, Inamori Foundation . Получено 13 марта 2019 г. . "karl-deisseroth-wins-kyoto-prize-for-optogenetics.html". 31 мая 2017 г.
  75. ^ Хофшнайдер, Марк. «Светочувствительные микробные белки и оптогенетика». Фонд Ласкера . Получено 13 декабря 2021 г.
  76. ^ Премия Луизы Гросс Хорвиц 2022 г.
  77. ^ Премия Японии 2023 г.

Внешние ссылки

На сайте Scholia имеется профиль автора Карла Дейссерота .