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Susumu Tonegawa,Tonegawa Susumu,1939年9月5日出生,是一位日本科学家,因其发现产生抗体多样性的遗传机制而成为1987年诺贝尔生理学或医学奖的唯一获得者。虽然他因免疫学工作获得了诺贝尔奖,但Tonegawa在培训中是分子生物学家,他在获得诺贝尔奖后再次改变了研究领域;他现在研究神经科学,研究记忆形成和检索的分子、细胞和神经基础。
早期生活和教育
Tonegawa出生于日本名古屋,就读于东京日比谷高中。在京都大学就学期间,Tonegawa在阅读了François Jacob和Jacques Monod的论文后对操纵子理论产生了浓厚兴趣,他认为这两位科学家在一定程度上激发了他对分子生物学的兴趣。Tonegawa于1963年从京都大学毕业,由于当时日本分子生物学研究选择有限,他移居美国加州大学圣地亚哥分校,在Masaki Hayashi博士的指导下从事博士研究。他于1968年获得博士学位。
职业生涯
Tonegawa在圣地亚哥Salk研究所的Renato Dulbecco实验室进行了博士后工作。在Dulbecco博士的鼓励下,Tonegawa于1971年移居瑞士巴塞尔的巴塞尔免疫学研究所,他从分子生物学过渡到免疫学研究,并进行了他具有里程碑意义的免疫学研究。
1981年,Tonegawa成为麻省理工学院的教授。1994年,他被任命为麻省理工学院学习和记忆中心的首任主任,该中心在他的指导下发展成为Picower学习和记忆研究所。Tonegawa于2006年辞去主任职务,现任Picower神经科学和生物学教授和霍华德·休斯医学研究所研究员。
Tonegawa还从2009年至2017年担任理化学研究所脑科学研究中心主任。
研究
免疫多样性的发现
Tonegawa的诺贝尔奖工作阐明了适应性免疫系统的遗传机制,这一直是免疫学100多年来的中心问题。在Tonegawa发现之前,解释适应性免疫系统的一个早期想法认为每个基因产生一种蛋白质;然而,人体中只有不到19,000个基因,但却能产生数百万种抗体。在1976年开始的实验中,Tonegawa证明了遗传物质可以重新排列自身以形成数百万种抗体。通过比较胚胎期和成年小鼠B细胞(一种白细胞)的DNA,他观察到成年小鼠成熟B细胞中的基因被移动、重组和删除,以形成抗体可变区的多样性。1983年,Tonegawa还发现了与抗体基因复合体相关的转录增强子元件,这是第一个细胞增强子元件。
神经科学
1990年获得诺贝尔奖后不久,Tonegawa再次从免疫学改变研究领域进入神经科学,在随后的年间他一直专注于这一研究。
Tonegawa实验室率先在哺乳动物系统中引入了转基因和基因敲除技术。他参与了早期工作,证明了CaMKII(1992年)和NMDA受体依赖性突触可塑性(1996年)在记忆形成中的重要性。
Tonegawa实验室发现颞叶皮层的树突状神经棘很可能是脆性X综合征治疗的目标。使用一剂抑制剂药物FRAX586,Tonegawa在小鼠模型中显示出FXS症状明显减少。
Tonegawa是神经科学研究中光遗传学和生物技术的早期采用者,这导致了他在识别和操纵记忆印迹细胞方面的突破性工作。2012年,他的实验室证明了特定亚群小鼠海马神经元的激活(在恐惧条件反射范式中标记的),足以引发与精确记忆痕迹相关的行为反应。这首次证明了记忆信息存储在海马体的特定细胞集群中,现在经常被称为记忆印迹细胞。
最近,他的实验室继续采用光遗传学技术和病毒注射技术来扩展他们在印迹细胞集群上的发现。值得注意的是,Tonegawa已经揭示了记忆印迹细胞集群在记忆价性、社交记忆以及它们在抑郁症、健忘症和阿尔茨海默病等脑部疾病中的作用。这些工作为未来通过操纵记忆印迹集群进行人类医学治疗提供了概念证明。
个人生活
Tonegawa目前与他的妻子Mayumi Yoshinari Tonegawa住在波士顿地区,她曾担任NHK日本广播公司导演/采访者,现为自由科学撰稿人。Tonegawas家有三个孩子,Hidde Tonegawa、Hanna Tonegawa和Satto Tonegawa(已故)。
Tonegawa是波士顿红袜队的球迷,在他们2004年世界职业棒球大赛冠军赛季期间投出了一个开球。
获奖和荣誉选集
- 1982年 – Louisa Gross Horwitz奖
- 1983年 – Gairdner基金会国际奖
- 1984年 – 日本天皇文化勋章
- 1984年 – 美国艺术与科学院外籍联系人
- 1986年 – 美国国家科学院外籍联系人
- 1986年 – Robert Koch奖
- 1987年 – Albert Lasker基础医学研究奖
- 1987年 – 诺贝尔生理学或医学奖
- 1995年 – 获得冈比亚发行的邮票Scott No. 1635c荣誉
- 2004年 – 京都大学荣誉博士学位
- 2006年 – 美国科学促进会会员
- 2007年 – 理化学研究所fellow
- 2009年 – 香港城市大学荣誉博士学位
- 2010年 – David M. Bonner终身成就奖,UCSD
论文选集
- Susumu Tonegawa著作清单
- 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.


