Сусуму Тонегава (利根川進, Тонегава Сусуму , родился 5 сентября 1939 года) — японский учёный, который был единственным лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1987 году за открытие рекомбинации V(D)J , генетического механизма, который приводит к разнообразию антител . [1] Хотя он получил Нобелевскую премию за свою работу в области иммунологии , Тонегава по образованию является молекулярным биологом , и он снова сменил область деятельности после получения Нобелевской премии; теперь он изучает нейронауку , исследуя молекулярные, клеточные и нейронные основы формирования и извлечения памяти.
Тонегава родился в Нагое , Япония, и учился в средней школе Хибия в Токио. [2] Будучи студентом Киотского университета , Тонегава увлекся оперонной теорией после прочтения статей Франсуа Жакоба и Жака Моно , которым он частично обязан тем, что они вдохновили его на интерес к молекулярной биологии. [3] Тонегава окончил Киотский университет в 1963 году и из-за ограниченных возможностей для изучения молекулярной биологии в Японии в то время переехал в Калифорнийский университет в Сан-Диего, чтобы продолжить обучение в докторантуре под руководством доктора Масаки Хаяси. Он получил докторскую степень в 1968 году.
Тонегава работал в постдокторантуре в Институте Солка в Сан-Диего в лаборатории Ренато Дульбекко . При поддержке доктора Дульбекко Тонегава в 1971 году перешел в Базельский институт иммунологии в Базеле, Швейцария, где перешел от молекулярной биологии к иммунологическим исследованиям и провел свои знаковые иммунологические исследования.
В 1981 году Тонегава стал профессором Массачусетского технологического института. В 1994 году он был назначен первым директором Центра обучения и памяти Массачусетского технологического института, который под его руководством превратился в Институт обучения и памяти Пикауэра . Тонегава ушел с поста директора в 2006 году и в настоящее время является профессором нейронауки и биологии Пикауэра и исследователем Медицинского института Говарда Хьюза .
С 2009 по 2017 год Тонегава также занимал должность директора Института изучения мозга RIKEN .
Нобелевская премия Тонегавы пролила свет на генетический механизм адаптивной иммунной системы , который был центральным вопросом иммунологии на протяжении более 100 лет. До открытия Тонегавы одна из ранних идей, объясняющих адаптивную иммунную систему, предполагала, что каждый ген производит один белок; однако в организме человека менее 19 000 генов, которые, тем не менее, могут производить миллионы антител. В экспериментах, начатых в 1976 году, Тонегава показал, что генетический материал перестраивается, образуя миллионы антител. Сравнивая ДНК В -клеток ( тип белых кровяных клеток ) у эмбриональных и взрослых мышей , он заметил, что гены в зрелых В-клетках взрослых мышей перемещаются, рекомбинируются и удаляются, образуя разнообразие вариабельной области антител. [4] Этот процесс известен как рекомбинация V(D)J .
В 1983 году Тонегава также открыл транскрипционный энхансерный элемент, связанный с комплексом генов антител, первый клеточный энхансерный элемент.
Вскоре после получения Нобелевской премии Тонегава снова сменил сферу деятельности с иммунологии на нейронауку, на которой он сосредоточил свои исследования в последующие годы.
Лаборатория Тонегавы была пионером в области вводных трансгенных и ген-нокаутных технологий в системах млекопитающих. Он участвовал в ранних работах, демонстрирующих важность синаптической пластичности, зависящей от рецептора CaMKII (1992) и NMDA (1996), в формировании памяти.
Лаборатория Тонегавы обнаружила, что дендритные нейрональные шипики в височной коре являются вероятной целью для лечения синдрома ломкой Х-хромосомы. С одной дозой ингибиторного препарата FRAX586 Тонегава продемонстрировал заметное снижение симптомов FXS в мышиной модели. [5]
Тонегава был одним из первых, кто применил оптогенетику и биотехнологию в исследованиях нейронауки, что привело к его новаторской работе по идентификации и манипулированию клетками энграммы памяти . В 2012 году его лаборатория продемонстрировала, что активация определенной субпопуляции нейронов гиппокампа мыши, помеченных во время парадигмы условно-рефлекторного страха, достаточна для того, чтобы вызвать поведенческую реакцию, коррелирующую с точным следом памяти. Это впервые продемонстрировало, что информация о памяти хранится в определенных клеточных ансамблях в гиппокампе , которые теперь часто называют клетками энграммы памяти. [6]
В последнее время его лаборатория продолжает использовать оптогенетические технологии и методы инъекции вирусов для расширения своих открытий по ансамблю клеток энграммы. В частности, Тонегава раскрыл роль ансамблей клеток энграммы памяти в валентности памяти, [7] социальной памяти, а также их роль в расстройствах мозга, таких как депрессия, [8] амнезия, [9] и болезнь Альцгеймера. Эти работы предоставляют доказательства концепции для будущих медицинских методов лечения людей посредством манипуляции ансамблями энграммы памяти.
В настоящее время Тонегава проживает в районе Бостона со своей женой Маюми Ёсинари Тонегава, которая работала директором/интервьюером на NHK (Japan Broadcasting Corporation), а сейчас является внештатным научным писателем. У Тонегава трое детей: Хидде Тонегава, Ханна Тонегава и Сатто Тонегава (покойный).
Тонегава является поклонником бейсбольной команды Boston Red Sox и сделал первый бросок во время чемпионата Мировой серии 2004 года.
