Роджер Дэвид Корнберг (родился 24 апреля [4] 1947) — американский биохимик и профессор структурной биологии в Медицинской школе Стэнфордского университета . Корнберг был удостоен Нобелевской премии по химии в 2006 году за свои исследования процесса, посредством которого генетическая информация из ДНК копируется в РНК , «молекулярной основы эукариотической транскрипции ». [5] [6] [7] [8] [9] [10]
Корнберг родился в Сент-Луисе, штат Миссури , в еврейской семье, [11] старший сын биохимика Артура Корнберга , который получил Нобелевскую премию, и Сильви Корнберг, которая также была биохимиком. Он получил степень бакалавра по химии в Гарвардском университете в 1967 году и докторскую степень по химической физике в Стэнфорде в 1972 году под руководством Хардена М. Макконнелла . [2]
Корнберг стал научным сотрудником-постдоком в Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже, Англия, а затем доцентом биологической химии в Гарвардской медицинской школе в 1976 году, прежде чем перейти на свою нынешнюю должность профессора структурной биологии в Стэнфордской медицинской школе в 1978 году. [12] С 2004 года Корнберг является редактором Annual Review of Biochemistry . [13] Он входит в совет директоров Annual Reviews . [14]
Корнберг определил роль РНК-полимеразы II и других белков в транскрипции ДНК, создав трехмерные изображения белкового кластера с помощью рентгеновской кристаллографии . [15]
Корнберг и его исследовательская группа сделали несколько фундаментальных открытий, касающихся механизмов и регуляции эукариотической транскрипции. Будучи аспирантом, работая с Харденом Макконнеллом в Стэнфорде в конце 1960-х годов, он открыл «флип-флоп» и латеральную диффузию фосфолипидов в двухслойных мембранах. Тем временем, будучи постдокторантом, работая с Аароном Клугом и Фрэнсисом Криком в MRC в 1970-х годах, Корнберг открыл нуклеосому как основной белковый комплекс, упаковывающий хромосомную ДНК в ядре эукариотических клеток (хромосомную ДНК часто называют « хроматином », когда она связана с белками таким образом). [16] Внутри нуклеосомы Корнберг обнаружил, что около 200 п.н. ДНК обернуты вокруг октамера гистоновых белков. Совместно с Яли Лорхом Корнберг показал, что нуклеосома на промоторе предотвращает инициацию транскрипции, что приводит к признанию функциональной роли нуклеосомы, которая служит общим репрессором генов. [17]
Исследовательская группа Корнберга в Стэнфорде позже преуспела в разработке точной системы транскрипции из пекарских дрожжей , простого одноклеточного эукариота, которую они затем использовали для выделения в очищенной форме всех нескольких десятков белков, необходимых для процесса транскрипции. Благодаря работе Корнберга и других стало ясно, что эти белковые компоненты замечательно сохраняются во всем спектре эукариот, от дрожжей до человеческих клеток. [18]
Используя эту систему, Корнберг сделал главное открытие: передача сигналов регуляции генов в механизм РНК-полимеразы осуществляется дополнительным белковым комплексом, который они назвали Медиатором . [19] Как отметил комитет Нобелевской премии, «большая сложность эукариотических организмов на самом деле обеспечивается тонким взаимодействием между тканеспецифичными веществами, усилителями в ДНК и Медиатором. Поэтому открытие Медиатора является настоящей вехой в понимании процесса транскрипции». [20]
В то же время, когда Корнберг занимался этими биохимическими исследованиями процесса транскрипции, он посвятил два десятилетия разработке методов визуализации атомной структуры РНК-полимеразы и связанных с ней белковых компонентов. [15] Первоначально Корнберг воспользовался опытом работы с липидными мембранами, полученным в ходе его аспирантских исследований, чтобы разработать методику формирования двумерных белковых кристаллов на липидных бислоях. Затем эти двумерные кристаллы можно было проанализировать с помощью электронной микроскопии для получения изображений структуры белка с низким разрешением. В конечном итоге Корнберг смог использовать рентгеновскую кристаллографию для решения трехмерной структуры РНК-полимеразы с атомным разрешением. [21] [22] Недавно он расширил эти исследования, чтобы получить структурные изображения РНК-полимеразы, связанной с вспомогательными белками. [23] Благодаря этим исследованиям Корнберг создал реальную картину того, как работает транскрипция на молекулярном уровне. По словам Нобелевского комитета, «по-настоящему революционным аспектом картины, созданной Корнбергом, является то, что она фиксирует процесс транскрипции в полном объеме. То, что мы видим, — это конструирование цепи РНК, а следовательно, и точное положение ДНК, полимеразы и РНК во время этого процесса». [24]
Будучи аспирантом Стэнфордского университета, Корнберг изучал вращение фосфолипидов и впервые определил динамику липидов в мембране. [25] Корнберг назвал движение липидов с одного листка на другой флип-флопом, поскольку всего за несколько лет до этого он изучал элементы электронной схемы, называемые триггерами . Этот термин привел к названию белков, называемых флиппазами и флоппазами. [26]
Корнберг входил в состав научных консультативных советов следующих компаний: Cocrystal Discovery, Inc (председатель), ChromaDex Corporation (председатель), StemRad , Ltd, Oplon Ltd (председатель) и Pacific Biosciences . Корнберг также был директором следующих компаний: OphthaliX Inc., Protalix BioTherapeutics , Can-Fite BioPharma, Ltd, Simploud и Teva Pharmaceutical Industries, Ltd.
Корнберг получил следующие награды:
