Xitoshi Okamura - Hitoshi Okamura

Xitoshi Okamura
Tug'ilgan (1952-12-02) 1952 yil 2-dekabr (68 yosh)
MillatiYapon
Ilmiy martaba
MaydonlarXronobiologiya, Fiziologiya
Veb-saytOkamura laboratoriyasi

Xitoshi Okamura (1952 yil 2-dekabrda tug'ilgan)[1] ixtisoslashgan yapon olimi xronobiologiya. Hozirda u tizim biologiyasi professori Kioto universiteti Farmatsevtika fanlari aspiranturasi va Yaponiya ilmiy texnologiya institutining tadqiqot direktori, CREST. Okamuraning tadqiqot guruhi sutemizuvchilar davri genlarini klonlashdi, SCN markaziy soatida bitta hujayra darajasida soat tebranishini vizuallashtirishdi va vaqt signallari neyronal yo'lini taklif qilishdi. buyrak usti bezi. U oldi Binafsharang tasma bilan faxrli medal 2007 yilda tadqiqotlari uchun mukofotlangan Asxofning hukmdori uning ishi uchun sirkadiyalik ritmlar kemiruvchilarda.[2] Yaqinda uning laboratoriyasi ta'sirini aniqladi m6A sirkadiyalik soat bo'yicha mRNA metilatsiyasi, neyronlarning aloqasi vaqt mintaqasi o'zgarishi xastaligi, va tartibga solinmagan soatlarning tuz bilan bog'liqligi gipertoniya.[3]

Ta'lim

Xitoshi Okamura litsenziya, tibbiyot va fan doktori ilmiy darajalarini ilmiy darajalardan oldi Kioto tibbiyot prefekturasi universiteti. Sifatida o'qitgandan so'ng pediatr Okayama milliy kasalxonasi bolalar tibbiyot markazida (1979-1981), u ishlagan neyroanatomiya Kioto prefektura tibbiyot universitetida (1981-1995). U 1995-2008 yillarda Kobe universiteti tibbiyot maktabida miya fanlari professori bo'lgan.[4] 2007 yildan beri u tizim biologiyasi professori bo'lib ishlagan Kioto universiteti Farmatsevtika fanlari aspiranturasi.[5] 2014 yildan beri u Yaponiyaning Ilmiy Texnologiya Instituti, CREST tadqiqot direktori bo'lib ishlagan. Uning ishi sutemizuvchini tushunishga qaratilgan sirkadiyalik ritmlar.

Mukofotlar va sharaflar

Ilmiy hissalar

Supraxiasmatik yadro tadqiqotlari

Okamura sirkadiyalik ritmlarni o'rganishni 1982 yilda peptid ishi bilan boshladi supraxiyazmatik yadro (SCN) ning texnikasi yordamida histokimyo Yasuxiko Ibata laboratoriyasida Tibbiyot Kioto prefekturasi universiteti. U miqdoriy gistoximiyasini o'rnatdi supraxiyazmatik yadro (SCN) 1980-yillarda va Shin-Ichi Inouye bilan birgalikda tashkil etilgan in vitro tilim madaniyati SCN 1990-yillarning boshlarida.[6]

Sutemizuvchilar davri genlarining kashf etilishi

1997 yilda, Xajime Tei, Yoshiyuki Sakaki va Xitoshi Okamura sutemizuvchilar davri genini topdi PER1 sichqonlar va odamlarda. Ular shuningdek kashf etdilar PER2, PER3 va sutemizuvchilar gomologi Drosophila gen abadiy.[7] Ular Per1 yorug'likni keltirib chiqaradigan va sirkadiyalik soatni yorug'lik bilan bosqichma-bosqich o'zgartirishi mumkinligini aniqladilar.[8] Okamura bilan ishlagan Jey Dunlap, sirkadiyalik ritmlarga ixtisoslashgan xronobiolog Neurospora, sutemizuvchilar soatlarining o'xshashligini ko'rsatish uchun neyrospora soatlari induktsiyani fazali siljishga ishlatishda. Bu farqli o'laroq drosophila soat, qaysi faza siljishi orqali oqsil parchalanishi induksiyadan ko'ra.[9]

Sutemizuvchilar Perining oqsil darajasini tartibga solish

Okamura jamoasi sitoplazmada hosil bo'lgan sutemizuvchilarning PER oqsillari hujayraning yadrosiga o'tib, murakkab tarkib topgan YIG'LASH1, CRY2, PER1, PER2, PER3 va TIM.[10] Ushbu salbiy kompleks bostiradi transkripsiya ning mRNA tomonidan faollashtirilgan SAAT va BMAL1.[11] Okamura mPER1 va mPER2 degradatsiyasi bo'yicha tadqiqotlar ham olib bordi. Ular PER va CRY ning a hosil qilishini aniqladilar dimer bu PER degradatsiyasini inhibe qiladi va PER degradatsiyasini inhibe qilish Per1 va Per2 transkripsiyasini bostiradi.[10] Bu salbiy teskari aloqa davri barcha soatlarda topilgan ko'rinadi.[12]

Soat genlarining asosiy soat tsikli sutemizuvchilar hujayralarida universal hisoblanadi

Okamura avtonom ritmik soat genlarining mumkin bo'lgan farqlari bilan qiziqdi fibroblast hujayra chiziqlari va SCN. Uning jamoasi sichqonlarda hujayralarning har ikkala turi ham ma'lum bo'lgan barcha soat genlari profillarining vaqtinchalik ifodasini ko'rsatganligini aniqladilar,[13] har xil bosqichlari mRNA ritmlar, mRNKning maksimal darajalari orasidagi kechikish va yadro PER1 va PER2 oqsillari paydo bo'lishi, sirkadiyalik ishlab chiqarishga qodir emasligi tebranishlar funktsional Cry genlari bo'lmaganida va CRY oqsillari tomonidan davr uzunligini nazorat qilish.

MCry1 / mCry2-er-xotin nokautli sichqonlarda umumiy tebranishning yo'qolishi

Okamura Gijsbertus T.J. bilan hamkorlik qilgan. van der Horst va periferik va markaziy soatlarning Cry etishmovchiligi bo'lgan sichqonlarda to'xtatilishini aniqladi.[11] Okamura Shin-Ichi Inouye bilan hamkorlik qilib, yovvoyi sichqonlardan SCN Cry etishmovchiligi bo'lgan sichqonlarga ko'chirilganda, xatti-harakatlarning sirkadiyalik ritmikligi tiklangan. Bu shuni ko'rsatadiki supraxiymatik yadro (SCN) sinxronizatsiya qiladi va xulq-atvor ritmlarini hosil qiladi.[14]

Sutemizuvchilar Peridan foydalangan holda sirkadiyalik ritmlarni tiklash

Okamura bilan hamkorlik qildi Amita Sehgal yoki yo'qligini aniqlash uchun mPer1 va mPer2 genlar sirkadiyalik tebranishlarni hosil qila olishdi.[5] Ular sichqonlardan Per1 va Per2 genlarini aritmik perga ko'chirib o'tkazdilar0 Drosophila mutantlari va transplantatsiya sirkadiyalik ritmlarni tiklaganligini aniqladilar.[15]

Markaziy soat sifatida SCN

Shuningdek, Okamura jamoasi SCNni uyali darajada tahlil qildi. Ular real vaqt rejimida bitta hujayra darajasida genlarning ritmik transkripsiyasini kuzatishga muvaffaq bo'lishdi. Ushbu ish SCN tilim madaniyati texnikasini birlashtirish orqali erishildi, transgenik sichqonlar lusiferaza Per1 promouteri (Per1-luc) va kriyogen yuqori aniqlikdagi CCD kamerasi tomonidan boshqariladigan gen. Ular SCN ritmining barqaror ansambli differentsial bosqichli va SCN da alohida topografik tartibda o'tirgan uyali soatlarning assambleyasida tashkil etilganligini namoyish etdilar. Tetrodotoksin, qaysi blokirovka qiladi harakat potentsiali, hujayra populyatsiyasini nafaqat desinxronizatsiya qiladi, balki SCN da ritmlarning tebranishida neyronal tarmoqlarning dominant rol o'ynashini ko'rsatib, soat genlari ekspression darajasini bostiradi. Bilan bir xil Per-luc sichqonlarini ishlatish optik tolalar miyaga joylashtirilgan Okamura jamoasi, Per geni kunduzi faollashib, tunda SCNda dam olishini namoyish qilib, erkin harakatlanuvchi sichqonlarda real vaqt rejimida soat genining ritmik gen ekspressionini kuzatishga muvaffaq bo'ldi. Okamura miltillab turganini aniqladi NMDA yorug'lik stimullariga o'xshash, bir lahzaning yadrosi soat tebranish fazasini bir zumda o'zgartirdi. SCN.[16] Bu bitta hujayra darajasida genlarning ritmik transkripsiyasi mavjudligini isbotladi SCN periferik soatlarni tartibga solish orqali tartibga soladi melatonin ichida simpatik asab tizimi.[17] Okamura jamoasi shuningdek, yorug'lik genlarni faollashtirishi mumkinligini namoyish etdi kortikosteron ichida sekretsiya buyrak usti bezi SCN-simpatik asab yo'llari orqali. Shunday qilib, simpatik asab yadro markaziy soatining (SCN) vaqt signalini periferik organlarga etkazadi va buyrak usti bezi bu kalit organ o'zgarishda sirkadiyalik asab signallaridan to signallari endokrin signallari.[14]

Uyali soat va hujayra aylanishi

Okamura jamoasi sirkadiyalik soat va hujayra tsikli o'rtasidagi munosabatni ham ko'rib chiqdi. Ular ijro etishdi DNK massivlari va Shimoliy dog'lar M-fazaga kirishda molekulyar farqlarni tavsiflash va B1 va cdc2 tsiklinlari ijobiy o'zaro bog'liqligini aniqladi. Shuningdek, ular CDC2 / siklin B ni inaktivatsiya qilish orqali mitozni inhibe qiluvchi kinaz geni wee1 ning M-fazaga salbiy bog'liqligini aniqladilar.[18] Ularning tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, sichqoncha gepatotsitlarining ko'payishi sirkadiyaliklar nazorati ostida.[19]

Hozirgi tadqiqot ishlari

So'nggi yillarda Okamura va uning jamoasi o'zlarining molekulyar soat ishlarini posttranskripsiya, hujayralararo va tizimli darajalarga qadar kengaytirdilar.[20] Ular mRNKni topdilar metilatsiya sirkadiyalik ritmlarning tezligini o'zgartiradi [21] va G oqsillari signalining heterojenligi SCNda vaqtni saqlash uchun zarurdir.[22] Bundan tashqari, ular tartibga solinmagan soat tuzga sezgir ekanligini aniqladilar gipertoniya ning noo'rin sekretsiyasi orqali aldosteron.[23] Yana bir kashfiyot siydik pufagidagi bo'shliq birikmasi oqsilining soat regulyatsiyasi g'ayritabiiy sabab bo'lganligi edi siyish.[24] Yaqinda ular buni topdilar vazopressin SCN-da signalizatsiya qilish juda muhimdir vaqt mintaqasi o'zgarishi xastaligi.[25][26]

Endi Okamura biologik soatlarni tekshirishni davom ettirmoqda, "vaqt" ning integral xususiyatlariga hayron bo'lib, vertikal tartibda joylashib, bitta genlar va umuman tirik organizm o'rtasida ko'prik yaratmoqda.

Keng qamrovli xronologiya [1][5]

IsmYil
Tug'ilgan1952
Kobe Universitetining Anatomiya II / Laboratoriyasi professori bo'ldi1995
Per1, Per2, Per3, Zamonsiz sutemizuvchilar kashfiyoti1997, 1998
MPer yorug'lik induktsiyasi ekanligini aniqladi1998
Soat oqsillari komplekslarni hosil qiladigan va degradatsiyani oldini oladigan kashfiyot2000, 2002, 2005
Fibroblastlar ustida ishlash va sutemizuvchilar hujayralari orasida yadroli soat aylanishining universalligi2001
Cry etishmovchiligi bo'lgan sichqonlarda tebranishlarni yo'qotish2001
SCN transplantatsiyasi sirkadiyalik ritmlarni tikladi2003
Asosiy soat hujayralar aylanishini tartibga soladi2003
Yorug'lik buyrak usti bezini SCN-simpatik nervlar orqali faollashtiradi2005
Binafsharang lenta bilan "Faxriy medal" ni oldi2007
Kioto universiteti / farmatsevtika fanlari tizimlari biologiyasi professori bo'ldi2007
Asxofning hukmdorini oldi2009
Tuzga sezgir gipertenziyada tartibsiz soatlarning roli2010
SCN-da RGS16 signalini beradigan sirkadiyalik G oqsillari2011
Sirkadiy davri uzunligini boshqarishda mRNK metilatsiyasi2013
Vazopressin reaktiv kechikish uchun juda muhimdir2013
CREST Yaponiya Ilmiy Texnologiya Institutining tadqiqot direktori bo'ldi2014

Adabiyotlar

  1. ^ a b "Ta'lim va tadqiqotlar bo'yicha Kyoto universiteti faoliyatining ma'lumotlar bazasi".
  2. ^ "Asxof hukmdori sovrindorlari". EBRS. Arxivlandi asl nusxasi 2016-10-21 kunlari. Olingan 2015-04-09.
  3. ^ Fustin, Jan-Maykl; Doi, Masao; Yamaguchi, Yoshiaka; Nishimura, Shinichi; Yoshia, Minoru; Isagava, Takayuki; Morioka, Masaki; Kayeka, Xideaki; Manabe, Ichiro; Okamura, Xitoshi (2013 yil 7-noyabr). "RNK-metilatsiyaga bog'liq bo'lgan RNKni qayta ishlash sirkadiyalik soat tezligini boshqaradi". Hujayra. 155 (4): 793–806. doi:10.1016 / j.cell.2013.10.026. PMID  24209618.
  4. ^ "Prof Hitoshi Okamura". ISH 2012 yil.
  5. ^ a b v "Okamura laboratoriyasi". Kioto universiteti farmatsevtika fanlari aspiranturasi tizim biologiyasi kafedrasi.
  6. ^ Tanaka, Masani; Ichitani, Yukio; Xitoshi, Okamura; Tanaka, Yoshifumi; Ibata, Yasuxiko (1992 yil 14-dekabr). "SCN kalamushidagi VIP neyronal elementlarga retinaning to'g'ridan-to'g'ri proektsiyasi". Miya tadqiqotlari byulleteni. 31 (6): 637–640. doi:10.1016 / 0361-9230 (93) 90134-w.
  7. ^ Reppert, Stiven M; Weaver, David R (2001). "Sutemizuvchilar sirkadiyalik ritmlarining molekulyar tahlili". Fiziologiyaning yillik sharhi. 63 (1): 647–676. doi:10.1146 / annurev.physiol.63.1.647. ISSN  0066-4278. PMID  11181971.
  8. ^ Albrecht, Urs; Chjen, Binxay; Larkin, Devid; Quyosh, Chjun; Li, Cheng (2001 yil aprel). "mPer1 va mPer2 sirkadiyalik soatni normal holatga keltirish uchun juda muhimdir". Biologik ritmlar jurnali. 16 (2): 100–104. doi:10.1177/074873001129001791. PMID  11302552.
  9. ^ Liu, Yi (2003 yil iyun). "Neurospora Circadian soatida ovning molekulyar mexanizmlari". Biologik ritmlar jurnali. 18 (3): 195–205. doi:10.1177/0748730403018003002. PMID  12828277.
  10. ^ a b Preitner, Nikolas; Damiola, Francheska; Lopez-Molina, Luis; Zakani, Xosef; Dubul, Denis; Albrecht, Urs; Shibler, Ueli (2002 yil 26-iyul). "Yetim yadro retseptorlari REV-ERBa sutemizuvchilar sirkadiyalik osilatorining ijobiy doirasi doirasidagi sirkadiyalik transkripsiyani boshqaradi". Hujayra. 110 (2): 251–260. doi:10.1016 / S0092-8674 (02) 00825-5. PMID  12150932.
  11. ^ a b Reppert, Stiven M.; Weaver, David R. (2002). "Sutemizuvchilarda sirkadiyalik vaqtni muvofiqlashtirish". Tabiat. 418 (6901): 935–941. doi:10.1038 / nature00965. ISSN  0028-0836. PMID  12198538.
  12. ^ Balsalobre, Aurélio (2014 yil 24-yanvar). "Sutemizuvchilarning periferik to'qimalarida soat genlari". Hujayra va to'qimalarni tadqiq qilish. 309 (1): 193–199. doi:10.1007 / s00441-002-0585-0. PMID  12111549.
  13. ^ Xastings, Maykl; Reddi, Axilesh; Meyvud, Yelizaveta (2003 yil avgust). "Soat tarmog'i: miya va atrofdagi, sog'liq va kasallikdagi sirkadiy vaqt". Neuroscience-ning tabiat sharhlari. 4 (8): 649–661. doi:10.1038 / nrn1177. PMID  12894240.
  14. ^ a b Dibner, Charna; Shibler, Ueli; Albrecht, Urs (2010). "Sutemizuvchilarning sirkadiy vaqtini aniqlash tizimi: Markaziy va periferik soatlarni tashkil etish va muvofiqlashtirish" (PDF). Fiziologiyaning yillik sharhi. 72 (1): 517–549. doi:10.1146 / annurev-physiol-021909-135821. ISSN  0066-4278. PMID  20148687.
  15. ^ Xendriks, Joan C. (2003). "Taklif qilingan sharh: Uyqu pashshalari yolg'on gapirmaydi: Drosophila melanogasterdan uyqu va sirkadiyalik ritmlarni o'rganish uchun foydalanish". Amaliy fiziologiya jurnali. 94 (4): 1660–1672. doi:10.1152 / japplphysiol.00904.2002. ISSN  8750-7587. PMID  12626480.
  16. ^ Koluell, Kristofer (2001 yil 20-dekabr). "Supraxiyazmatik yadroda NMDA tomonidan uyg'otilgan kaltsiy vaqtinchalik va oqimlari: sirkadiy sistema orqali o'tish". Evropa nevrologiya jurnali. 13 (7): 1420–1428. doi:10.1046 / j.0953-816x.2001.01517.x. PMC  2577309. PMID  11298803.
  17. ^ Bartness, Timo'tiy; Demas, Gregori; Song, C. Kay (2002). "Yog 'miqdorining mavsumiy o'zgarishi: fotoperiod, melatonin va boshqa gormonlar va simpatik asab tizimining roli". Eksperimental biologiya va tibbiyot. 227 (6): 363–376. doi:10.1177/153537020222700601.
  18. ^ Mitra, Jayashri; Shults, Richard (1996 yil 1 sentyabr). "Sichqonchada meyozik kompetensiyani egallashni tartibga solish: cdc2, siklin B1, cdc25C va wee1 ning hujayra osti lokalizatsiyasi va bu oqsillar va ularning transkriptlari kontsentratsiyasidagi o'zgarishlar". Hujayra fanlari jurnali. 109 (9): 2407–2415.
  19. ^ Fausto, Nelson; Kempbell, Jan S.; Riehle, Kimberly J. (2006). "Jigarning tiklanishi". Gepatologiya. 43 (S1): S45-S53. doi:10.1002 / hep.20969. ISSN  0270-9139. PMID  16447274.
  20. ^ "Raku-Yu" (PDF). Kioto universiteti yangiliklari (Kuz 2014). 2014 yil. Olingan 2015-04-23.
  21. ^ Fustin, Jan-Maykl; Doi, Masao; Yamaguchi, Yoshiaka; Nishimura, Shinichi; Yoshia, Minoru; Isagava, Takayuki; Morioka, Masaki; Kayeka, Xideaki; Manabe, Ichiro; Okamura, Xitoshi (2013 yil 7-noyabr). "RNK-metilatsiyaga bog'liq bo'lgan RNKni qayta ishlash sirkadiyalik soat tezligini boshqaradi". Hujayra. 155 (4): 793–806. doi:10.1016 / j.cell.2013.10.026. PMID  24209618.
  22. ^ Doi, Masao; Ishida, Atsushi; Miyake, Akiko; Sato, Miho; Komatsu, Rie; Yamazaki, Fumiyoshi; Kimura, Ikuo; Tsuchiya, Soken; Kori, Xiroshi; Seo, Kazuyuki; Yamaguchi, Yoshiaki; Matsuo, Masaxiro; Fustin, Jan-Mishel; Tanaka, Rina; Santo, Yasuko; Yamada, Xiroyuki; Takaxashi, Yukari; Araki, Michihiro; Nakao, Kazuki; Ayzava, Shinichi; Kobayashi, Masaki; Obrietan, Karl; Tsujimoto, Gozoh; Okamura, Xitoshi (2011). "Hujayra ichidagi G-oqsil signalizatsiyasining sirkadiyal regulyatsiyasi supraxiyazmatik yadroda hujayralararo sinxronlik va ritmlilik vositachiligi". Tabiat aloqalari. 2: 327. doi:10.1038 / ncomms1316. ISSN  2041-1723. PMC  3112533. PMID  21610730.
  23. ^ Nikolaeva, S .; Pradervand, S .; Centeno, G.; Zavadova, V .; Tokonami, N .; Maillard, M .; Bonni, O .; Firsov, D. (2012). "Sirkadiy soati buyrak natriy bilan ishlashni modulyatsiya qiladi". Amerika nefrologiya jamiyati jurnali. 23 (6): 1019–1026. doi:10.1681 / ASN.2011080842. ISSN  1046-6673. PMC  3358761. PMID  22440902.
  24. ^ Timoteo, M. Aleksandrina; Karneiro, Ines; Silva, Izabel; Noronha-Matos, Xose Bernardo; Ferreirinha, Fatima; Silva-Ramos, Migel; Correia-de-Sa, Paulo (2014). "Pannexin-1 gemichannels orqali chiqarilgan ATP urotelial P2Y6 retseptorlari qo'zg'atadigan siydik pufagining haddan tashqari faolligiga vositachilik qiladi". Biokimyoviy farmakologiya. 87 (2): 371–379. doi:10.1016 / j.bcp.2013.11.007. ISSN  0006-2952. PMID  24269631.
  25. ^ Sporns, Olaf; Anantasubramaniam, Bharat; Gertsog, Erik D.; Herzel, Xanspeter (2014). "Neyropeptidni birlashtirish vaqti sutemizuvchilarning sirkadiyalik soatlaridagi sinxronlik va faollikni aniqlaydi". PLoS hisoblash biologiyasi. 10 (4): e1003565. doi:10.1371 / journal.pcbi.1003565. ISSN  1553-7358. PMC  3990482. PMID  24743470.
  26. ^ Yamaguchi, Yoshiaki; Suzuki, Toru; Mizoro, Yasutaka; Kori, Xiroshi (2013 yil oktyabr). "Vazopressin V1a va V1b retseptorlari genetik jihatdan kam bo'lgan sichqonlar Jet Lagga chidamli". Ilm-fan. 342 (6154): 85–90. doi:10.1126 / science.1238599. PMID  24092737.