水槽にはプラットフォームがあり、ネズミはそれが湿るのが嫌だから見つけることを学びます。そしてあなたがプラットフォームを取り除きます。しかしあなたはネズミには何も言いません。
Susumu Tonegawa、利根川進、1939年9月5日生まれは、1987年に生理学賞またはノーベル医学賞の唯一の受賞者だった日本の科学者で、抗体多様性を生み出す遺伝的メカニズムの発見により受賞しました。免疫学の研究でノーベル賞を受賞しましたが、Tonegawaは訓練を受けた分子生物学者であり、ノーベル賞受賞後も再び分野を変更しました。彼は現在神経科学を研究しており、記憶形成と検索の分子的、細胞的、神経的基盤を調査しています。
初期の人生と教育
Tonegawaは日本の名古屋で生まれ、東京の日比谷高等学校に通いました。京都大学の学生時代、Tonegawaは François JacobおよびJacques Monodの論文を読んだ後、オペロン理論に魅了されました。彼は分子生物学への関心にインスピレーションを与えた部分的にこれらの科学者に功績を認めています。Tonegawaは1963年に京都大学を卒業し、当時日本での分子生物学の研究選択肢が限定されていたため、Dr. Masaki Hayashiの下で博士課程研究を行うためにカリフォルニア大学サンディエゴ校に移りました。彼は1968年に博士号を取得しました。
キャリア
Tonegawaはサンディエゴの Salk Institute でRenato Dulbeccoの研究室でポスドク研究を行いました。Dr. Dulbeccoの励ましにより、Tonegawaは1971年にスイスのバーゼルにあるBasel Institute for Immunologyに移り、分子生物学から免疫学研究に転向し、彼の画期的な免疫学研究を実施しました。
1981年、Tonegawaはマサチューセッツ工科大学の教授になりました。1994年に、彼は MIT Learning and Memory Center の最初のディレクターに任命され、彼の指導の下で The Picower Institute for Learning and Memory に発展しました。Tonegawaは2006年にディレクターを辞任し、現在神経科学と生物学の Picower Professor および Howard Hughes Medical Institute Investigator として務めています。
Tonegawaは2009年から2017年まで RIKEN Brain Science Institute のディレクターも務めました。
研究
免疫多様性の発見
Tonegawaのノーベル賞受賞研究は適応免疫システムの遺伝的メカニズムを明らかにしました。これは100年以上にわたって免疫学の中心的な問題でした。Tonegawaの発見以前は、適応免疫システムを説明するための初期の考えは、各遺伝子が1つのタンパク質を産生することでした。しかし、人間の体には19,000以下の遺伝子しかないにもかかわらず、数百万の抗体を産生することができます。1976年に始まった実験で、Tonegawaは遺伝物質が数百万の抗体を形成するために再配列されることを示しました。胚性および成体のマウスのB細胞（白血球の一種）のDNAを比較して、彼は成体マウスの成熟したB細胞の遺伝子が移動、組み換え、および削除されて抗体の可変領域の多様性を形成することを観察しました。1983年、Tonegawaはまた抗体遺伝子複合体に関連する転写増強エレメントである最初の細胞増強エレメントを発見しました。
神経科学
1990年のノーベル賞の直後、Tonegawaは再び免疫学から神経科学へと分野を変更し、その後の年間にこれを焦点にした研究を行ってきました。
Tonegawaの研究室は哺乳動物システムにおける初期のトランスジェニックおよび遺伝子ノックアウト技術を開拓しました。彼は記憶形成における CaMKII-1992 および NMDA レセプター依存性シナプス可塑性-1996 の重要性を実証する初期の研究に関与しました。
Tonegawaの研究室は、側頭皮質の樹状突起ニューロン脊椎が Fragile X Syndrome の治療の可能性のある標的であることを発見しました。阻害剤薬 FRAX586 の1用量で、Tonegawaはマウスモデルで FXS 症状の顕著な減少を示しました。
Tonegawaは神経科学研究における光遺伝学およびバイオテクノロジーの早期採用者であり、記憶エングラム細胞の特定と操作に関する彼の画期的な研究につながりました。2012年、彼の研究室は、恐怖条件付けパラダイム中にラベルされたマウス海馬ニューロンの特定の部分集団の活性化が、正確な記憶トレースと相関した行動反応を喚起するのに十分であることを実証しました。これは、記憶情報が海馬の特定の細胞アンサンブルに保存されていることを初めて実証しました。現在、これは頻繁に記憶エングラム細胞と呼ばれています。
最近では、彼の研究室は光遺伝学技術とウイルス注入技術を使用してエングラム細胞アンサンブルに関する調査結果を拡張し続けています。特に、Tonegawaは記憶価と社会的記憶における記憶エングラム細胞アンサンブルの役割、および抑うつ、健忘症、およびアルツハイマー病などの脳障害における彼らの役割を明らかにしました。これらの研究は、記憶エングラムアンサンブルの操作を通じた人間の医療治療の今後の概念実証を提供します。
個人的な生活
Tonegawaは現在、妻の Mayumi Yoshinari Tonegawa とともにボストン地域に住んでいます。妻は NHK 日本放送協会のディレクター/インタビュアーとして働き、現在はフリーランスのサイエンスライターです。Tonegawa家には3人の子供がいます。Hidde Tonegawa、Hanna Tonegawa、および Satto Tonegawa (故人)。
Tonegawaはボストン・レッドソックスのファンであり、2004年のワールドシリーズ優勝シーズン中にオープニングピッチを投げました。
受賞と栄誉（抜粋）
- 1982年 – Louisa Gross Horwitz Prize
- 1983年 – Gairdner Foundation International Award
- 1984年 – Order of Culture Bunkakunsho、日本皇帝
- 1984年 – Foreign Associate、アメリカ芸術科学アカデミー
- 1986年 – Foreign Associate、アメリカ国立科学アカデミー
- 1986年 – Robert Koch Prize
- 1987年 – Albert Lasker Award for Basic Medical Research
- 1987年 – ノーベル生理学・医学賞
- 1995年 – ガンビアが発行した Scott No. 1635c の切手で名誉
- 2004年 – 名誉学位、京都大学
- 2006年 – Member、アメリカ科学振興協会
- 2007年 – RIKEN Fellow
- 2009年 – 名誉学位、香港都市大学
- 2010年 – David M. Bonner Lifetime Achievement Award、UCSD
主要な発表
- Susumu Tonegawa による発表リスト
- Tonegawa, S. 1983. Somatic generation of antibody diversity. Nature, 3025909, 575-581.
- Gillies, S. D., Morrison, S. L., Oi, V. T., & Tonegawa, S. 1983. A tissue-specific transcription enhancer element is located in the major intron of a rearranged immunoglobulin heavy chain gene. Cell, 333, 717-728.
- Mombaerts, P., Iacomini, J., Johnson, R. S., Herrup, K., Tonegawa, S., & Papaioannou, V. E. 1992. RAG-1-deficient mice have no mature B and T lymphocytes. Cell, 685, 869-877.
- Silva, A. J., Stevens, C. F., Tonegawa, S., & Wang, Y. 1992. Deficient hippocampal long-term potentiation in alpha-calcium-calmodulin kinase II mutant mice. Science, 2575067, 201-206.
- Haas, W., Pereira, P., & Tonegawa, S. 1993. Gamma/delta cells. Annual review of immunology, 111, 637-685.
- Tsien, Joe Z.; Huerta, Patricio T.; Tonegawa, Susumu 1996. "The Essential Role of Hippocampal CA1 NMDA Receptor–Dependent Synaptic Plasticity in Spatial Memory". Cell. 87 7: 1327–1338. doi:10.1016/S0092-86740081827-9. PMID 8980238. S2CID 2730362.
- Poss, K. D., & Tonegawa, S. 1997. Reduced stress defense in heme oxygenase 1-deficient cells. Proceedings of the National Academy of Sciences, 9420, 10925-10930.
- Shen, J., Bronson, R. T., Chen, D. F., Xia, W., Selkoe, D. J., & Tonegawa, S. 1997. Skeletal and CNS defects in Presenilin-1-deficient mice. Cell, 894, 629-639.
- Nakazawa, K., Quirk, M. C., Chitwood, R. A., Watanabe, M., Yeckel, M. F., Sun, L. D., Kato, A., Carr, C.A., Johnston, D., Wilson, M.A., & Tonegawa, S. 2002. Requirement for hippocampal CA3 NMDA receptors in associative memory recall. Science, 2975579, 211-218.
- Liu, X., Ramirez, S., Pang, P. T., Puryear, C. B., Govindarajan, A., Deisseroth, K., & Tonegawa, S. 2012. Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear memory recall. Nature, 4847394, 381-385.
- Ramirez, S., Liu, X., Lin, P. A., Suh, J., Pignatelli, M., Redondo, R. L., Ryan, T.J., & Tonegawa, S. 2013. Creating a false memory in the hippocampus. Science, 3416144, 387-391.
