Чикаси Тойосима ( яп. 島 近, Тойосима Чикаши , родился 17 июля 1954 г.) - японский биофизик. [1] Его исследовательский интерес сосредоточен только на двух белках: Са 2+ -АТФаза мышечного саркоплазматического ретикулума и Na + , К + -АТФаза, экспрессируемая во всех клетках животных. [2] Он является профессором Токийского университета и иностранным корреспондентом Национальной академии наук США. [3] Его исследование Са 2+ -АТФазы началось в 1989 году. В следующие несколько лет он и его коллеги получили серию изображений Са 2+.-ATPase на революции атомного уровня впервые в мире. [4] С помощью рентгеновской кристаллографии , крио-ЭМ и других методов он определил кристаллические структуры десяти промежуточных соединений Са 2+ -АТФазы. 10 сентября 2015 года Шведская королевская академия наук наградила его и Пола Ниссена премией Грегори Аминоффа 2016 года за их фундаментальный вклад в понимание структурных основ транслокации ионов через мембрану под действием АТФ. [5]
Тикаси Тойосима | |
---|---|
Родившийся | |
Гражданство | Япония |
Альма-матер | Токийский университет |
Известен | Кальций АТФаза |
Награды | Премия Грегори Аминова (2016) |
Научная карьера | |
Поля | Биофизика |
Учреждения | |
Веб-сайт | www |
ранняя жизнь и образование
Тойосима родился в небольшом городке Хондзё , в префектуре Акита, Япония . Начальная школа в Хондзё направлена на развитие у детей способностей к естественным наукам, письму, спорту и искусству. Он и его старший брат работали над научными экспериментами со своей матерью, домашним учителем экономики в средней школе. [6] Они неплохо выступили в конкурсах научных исследований по всей Аките. Он также рано проявил склонность к хитрым инновациям. В свободное время он конструировал пластиковые и деревянные модели самолетов и кораблей. А когда он стал старше, игрушечная электроника стала его развлечением. [4] Опыт и успехи в науке в юности очень помогли ему, когда он вступил в высокотехнологичную сферу, вспоминал он через несколько десятилетий. Но немедленным эффектом в то время было то, что он решил стать врачом, когда впервые испугался решения о карьере. Наконец он ушел. Поскольку его старый брат изучал медицину в колледже, он считал, что в семье нет необходимости иметь двух врачей. Поэтому он решил выбрать другую отрасль науки вместо литературы, хотя он хорошо учился на современном японском языке, что его учитель в старшей школе посоветовал ему изучать литературу и письмо в колледже. В конце концов он выбрал физику, модный выбор в то время и более легкий для него выбор, чем литература.
В 1973 году он был принят Токийским университетом на первое испытание. Вскоре он внимательно рассмотрел возможность выжить в этой суровой среде. В первые два года он изучал стандартную физику, но также посещал классы биохимии и ботаники. В середине третьего года посещение лаборатории Сэцуро Эбаши привлекло его описанием работы электронного микроскопа . Он решил выполнить небольшой проект в лаборатории Эбаши, где продолжил работу над микроскопией тонких мышечных волокон и миозиновых головок для своих магистерских и докторских исследований, когда закончил бакалавриат в 1978 году. Он защитил докторскую диссертацию в 1983 году. [1] [4]
Карьера
В 1984 году Тойосима стал научным сотрудником Токийского университета после получения степени доктора философии. Два года спустя он занял постдокторскую должность в Лаборатории биофизика Найджела Анвина в Стэнфордском университете . В группе Анвина Тойосима работал над разработкой математических методов для отделения наложенной информации от проекционного изображения или электронной микрофотографии трубчатой структуры. В 1988 году , он последовал за Unwin пошел в Совет по медицинским исследованиям , Лаборатория молекулярной биологии , где он встретил другую биофизик Дэвид Стокса, изучавший Ca 2+ -АТФазы. Он также работал со Стоуксом. Вернувшись в Японию в 1989 году, он присоединился к программе Frontier Research Program в RIKEN в качестве ученого-исследователя . Годом позже он перешел в Токийский технологический институт в качестве адъюнкт-профессора в 1990 году. В 1994 году Тойосиме предложили должность преподавателя в Токийском университете, где он в настоящее время является профессором Центра структурной биологии сложных белков Института молекулярной биологии. и сотовые биологические науки. [1] [2] [4]
Исследовать
Во время ранней исследовательской жизни Тоёсима он работал над «анализом трехмерных изображений тонких мышечных волокон, украшенных миозиновыми головками» в качестве электронного микроскописта на факультете физики Токийского университета. [7] Затем он обратился к исследованию рецепторов ацетилхолина после того, как в 1986 году отправился в лабораторию Анвина для изучения крио-ЭМ. Разработав новый математический алгоритм для распутывания наложенных изображений, полученных с помощью крио-ЭМ , ему удалось восстановить трехмерное изображение. структура ионного канала при разрешении 17 Å. [8] Это первая трехмерная структура ионного канала. Его встретили с большим волнением. [2] Вскоре после этого тот же способ был применен для реконструкции трехмерной структуры Ca 2+ -АТФазы в сотрудничестве с Дэвидом Стоуксом. Они опубликовали свой анализ структуры этого белка в журнале Nature в 1993 году. [9] После возвращения в Японию более поздние исследования Тоёшимы продолжали фокусироваться на структуре Са 2+ -АТФазы. Комбинируя рентгеновскую кристаллографию и метод кристаллизации для ЭМ, Тоёшима получил достаточно крупные кристаллы Са 2+ -АТФазы в первом состоянии, E1 · 2Ca 2+ . Затем он опубликовал его в 2000 году, который вызвал много ажиотажа в то время, потому что он был первым в мире для кристаллической структуры АТФаз P-типа с такой высокой скоростью вращения (2,6 Å). [10] В последующие годы он опубликовал серию последовательных исследований кристаллической структуры Са 2+ -АТФазы. До сих пор он определил кристаллические структуры этой АТФазы в десяти различных состояниях с помощью рентгеновской кристаллографии, охватывая примерно весь цикл реакции. Он также расширил свои исследования на Na + , K + -АТФазу [11] и разработал методологию электронной кристаллографии ультратонких трехмерных кристаллов белка. [12] В настоящее время он все еще нацелен на кальциевый ионный насос, точно так же, как направление следов, по которым он ступил на этот путь приключений за последние 27 лет. [2]
Награда
- Премия Асахи , Асахи Симбун (2009) [13]
- Премия Ямазаки-Тейичи (2011 г.) [14]
- Медаль с пурпурной лентой (2015) [15]
- Премия Уэхара , Мемориальный фонд Уэхары (2015) [1]
- Премия Грегори Аминова , Шведская королевская академия наук (2016) [5]
Рекомендации
- ^ a b c d "Карта исследований" .
- ^ а б в г Тикаси, Тойосима (24 марта 2016 г.). «Путь к пониманию ионного насоса». Physica Scripta . 91 (4): 042501. Bibcode : 2016PhyS ... 91d2501T . DOI : 10.1088 / 0031-8949 / 91/4/042501 .
- ^ «Список участников» . НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК .
- ^ а б в г Нуццо, Регина (31 января 2006 г.). «Профиль Чикаси Тойосима» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (5): 1165–7. Bibcode : 2006PNAS..103.1165N . DOI : 10.1073 / pnas.0508495103 . PMC 1360550 . PMID 16434474 . Проверено 31 января 2006 года .
- ^ а б «Премия Грегори Аминова 2016» . Комитет премии Аминова. 10 сентября 2015.
- ^ Чикаси, Тоёсима (18 августа 2008 г.). «Беседы с историей» . Телевидение Калифорнийского университета .
- ^ Чикаси, Тоошима; Такеюки, Вакабаяси (5 сентября 1979 г.). «Анализ трехмерного изображения комплекса тонких волокон и молекул миозина из скелетных мышц I. Угол наклона субфрагмента-1 миозина в комплексе Rigor» . оксфордские журналы . Архивировано из оригинала на 1 ноября 2016 года.
- ^ Чикаси, Тоошима; Найджел, Анвин (17 ноября 1988 г.). «Ионный канал рецептора ацетилхолина, реконструированный по изображениям постсинаптических мембран». Природа . 336 (6196): 247–50. Bibcode : 1988Natur.336..247T . DOI : 10.1038 / 336247a0 . PMID 2461515 . S2CID 4335410 .
- ^ Чикаси, Тоошима; Sasabe, H; Стокс, Д.Л. (1 апреля 1993 г.). «Трехмерная криоэлектронная микроскопия кальциевого ионного насоса в мембране саркоплазматического ретикулума». Природа . 362 (6419): 467–71. Bibcode : 1993Natur.362..469T . DOI : 10.1038 / 362469a0 . PMID 8385269 . S2CID 4262700 .
- ^ Чикаси, Тоошима; Накасако, М; Хироми, Номура; Харуо, Огава (8 июня 2000 г.). «Кристаллическая структура кальциевого насоса саркоплазматического ретикулума при разрешении 2,6 Å». Природа . 405 (6787): 647–55. Bibcode : 2000Natur.405..647T . DOI : 10.1038 / 35015017 . PMID 10864315 . S2CID 4316039 .
- ^ Харуо, Огава; Чикаси, Тойосима (10 декабря 2002 г.). «Гомологическое моделирование сайтов связывания катионов Na + , K + -АТФазы» . PNAS . 99 (25): 15977–82. Bibcode : 2002PNAS ... 9915977O . DOI : 10.1073 / pnas.202622299 . PMC 138550 . PMID 12461183 .
- ^ Кодзи, Ёнекура; Казуюки, Като; Мицуо, Огасавара; Масахиро, Томита; Тикаси, Тойосима (17 марта 2015 г.). «Электронная кристаллография сверхтонких трехмерных кристаллов белка: модель атома с зарядами» . PNAS . 112 (11): 3368–73. Bibcode : 2015PNAS..112.3368Y . DOI : 10.1073 / pnas.1500724112 . PMC 4372003 . PMID 25730881 .
- ^ "「 長大 な 時間 」思 い は せ 豊 島 さ ん 構造 生物学 者" . Асахи Симбун. Январь 2010 г.
- ^ «第 11 回 (平 成 23 年度) 山崎 貞 一 賞 バ イ オ サ イ エ ン バ イ オ テ ロ ー 分野» . Фонд содействия материаловедению и технологиям Японии. Сентябрь 2011 г.
- ^ "平 成 27 年 春 の 褒 章 受 章 者 名簿" . Кабинет министров, правительство Японии. Март 2015.
Внешние ссылки
- Лаборатория Тоосима
- исследовательская карта профессора Тоёшимы