Марк Бретшер
Марк С. Бретчер | |
|---|---|
| Рожденный | 8 января 1940 г. |
Марк Стивен Бретшер (родился 8 января 1940 года) — британский учёный- биолог и член Королевского общества . Он работал в Совета медицинских исследований лаборатории молекулярной биологии в Кембридже , Великобритания , и в настоящее время находится на пенсии.
Образование [ править ]
Марк Бретшер родился в Кембридже и получил образование в школе Абингдон с 1950 по 1958 год. [1] Затем в 1958 году он поступил в колледж Гонвилля и Кая , Кембриджского университета чтобы изучать химию, где получил докторскую степень и стал научным сотрудником. [2]
Карьера [ править ]
В 1961 году он присоединился к отделу MRC по изучению молекулярной структуры биологических систем в Кавендишской лаборатории в качестве аспиранта вместе с Фрэнсисом Криком и Сидни Бреннером , а затем провел год в качестве научного сотрудника Джейн Коффин Чайлдс с Полом Бергом в Стэнфорде (1964- 5). Он присоединился к коллективу Лаборатории молекулярной биологии MRC в Кембридже, став главой отдела клеточной биологии (1986–1995) и почетным ученым (2005–2013). [2] Он был приглашенным профессором биохимии и молекулярной биологии в Гарвардском университете (1974–75), научным сотрудником Ракового общества Элеоноры Рузвельт и приглашенным профессором Стэнфордского университета (1984–85). В 1985 году он был избран членом Королевского общества .
Основной вклад Бретчера лежит в области механизма биосинтеза белка , структуры клеточных мембран человека (особенно эритроцитов ) и миграции клеток животных .
Синтез белка
В его первой статье о генетическом коде слово «кодон» впервые появилось в печати (вставлено Фрэнсисом Криком). [3] Позднее Бретшер показал, что растущая полипептидная цепь прикрепляется к одной из гидроксильных групп концевого аденозинового остатка тРНК . [4] Совместно с Кьелдом Маркером он обнаружил, что инициирующая метиониновая тРНК связывается непосредственно с участком пептида (P) на рибосоме. [5] и что синтез белка может начинаться с кольцевого мессенджера , показывая, что во время инициации рибосоме не нужен конец: правильный инициатор AUG не может быть найден, если начать с одного конца мРНК и затем выбрать первый AUG. [6] Он предположил, что во время транслокации две субъединицы рибосомы перемещаются относительно друг друга, что приводит к образованию гибридного сайта P/A; это позволило предположить, что перемещение пептидил-тРНК и связанной мРНК из сайта A в сайт P происходит в два этапа. [7]
Клеточные мембраны
Используя новый меченый агент, он показал, что эритроциты человека имеют только два основных белка, расположенных на их внешней поверхности (теперь известные как анионный канал и гликофорин ), и что оба они охватывают липидный бислой с уникальной ориентацией. мембрана. Он также обнаружил, что аминофосфолипиды, фосфатидилэтаноламин и фосфатидилсерин , недоступны извне клетки, и поэтому предположил, что бислой является асимметричным: липиды холина образуют внешний монослой, а аминолипиды — цитоплазматический монослой. Он предположил, что эта асимметрия возникает во время биосинтеза мембраны, предположив, что все эти липиды образуются на цитоплазматической поверхности бислоя, но холиновые липиды впоследствии перемещаются гипотетической липидной транслоказой во внешний монослой, который он назвал « флиппазой ». [8]
Вместе с Манро он предположил, что аппарат Гольджи концентрирует холестерин от цис-стороны Гольджи к транс-стороне. Это помогает поддерживать высокий уровень холестерина в плазматической мембране, делая ее лучшим барьером для клетки. Присутствие холестерина делает бислой толще: увеличение толщины мембраны от цис- к транс- приводит к фильтрации только тех белков, которые имеют достаточно длинный трансмембранный домен для продвижения к поверхности клетки. Это новая форма сортировки белков. [9]
Движение клеток
Он является главным героем схемы мембранного потока для передвижения клеток , которая во многом основана на том, как образование капсулы. происходит [10] и движение частиц углерода на поверхности мигрирующих фибробластов, изученное Майклом Аберкромби . [11] Аберкромби предположил, что движение его частиц отражает движение поверхности от передней части клетки к ее задней части и что передняя часть расширяется за счет добавления туда мембраны из внутренних запасов. Большинство клеток млекопитающих непрерывно циркулируют в своей поверхностной мембране в процессе, управляемом эндоцитарным циклом . Клатрин [12] покрытые ямки в плазматической мембране отпочковывают часть поверхности клетки; эта мембрана проходит через различные внутриклеточные компартменты и затем возвращается на поверхность клетки. [13] Когда клетки движутся (процесс, называемый амебоидным движением ), передняя часть клетки выдвигается вперед, а затем задний конец клетки выдвигается вперед. Бретшер расширил точку зрения Аберкромби о том, что передний край клетки удлиняется за счет добавления к нему внутриклеточной мембраны путем экзоцитоза , а эта мембрана извлекается путем эндоцитоза из областей клеточной поверхности, расположенных ближе к задней части клетки. Эта циркулирующая мембрана ограничена несколькими белками (в основном рецепторами, которые доставляют питательные вещества, такие как ЛПНП или трансферрин ) в клетку и липиды. Таким образом, устанавливается поляризованный эндоцитарный цикл, одна часть которого находится на поверхности клетки, другая — транзит через клетку: это пространственное разделение на поверхности клетки между местами экзоцитоза (передними) и местами эндоцитоз (дальше назад) вызывает поток мембраны от передней части клетки к ее задней части. Во многих случаях этот поток можно рассматривать как «поток липидов»: он образует на поверхности клетки крупные агрегаты, такие как прикрепленные частицы углерода, сшитые поверхностные белки или сшитые липиды. [14] быть отнесенным к задней части клетки. [15] Однако поверхностные белки, которые не подверглись поперечной сшивке, также будут иметь тенденцию перемещаться назад, но их распределение на поверхности клетки приблизительно хаотизировано за счет броуновского движения . [16] Он показал, что добавление рециркулирующей мембраны к движущимся клеткам происходит на переднем крае клетки. [17] Он предположил, что роль цитоскелета в этом процессе заключается в транспортировке внутриклеточной мембраны к передней части клетки и в помощи в структурировании вновь экзоцитированной мембраны в передней части клетки. С этой точки зрения ячейка чем-то похожа на резервуар : поверхность, прикрепленная к подложке, действует как ступенька, перемещающая ячейку вперед. Ножки клетки (обычно интегрины ) также циркулируют, обеспечивая новые прикрепления к передней части клетки. [18]
Скорость мембранной циркуляции соответствует скорости, необходимой для продвижения клетки вперед; исследования амеб Dictyostelium discoideum показывают, что в этой быстро движущейся (около 15 мкм/мин) клетке они усваивают всю свою поверхность примерно каждые 6 минут. [19] Более того, ts-мутанты в NSF, белке, необходимом для слияния мембран, перестают двигаться при рестриктивной температуре. [20] Поразительно, но и амебы Dictyostelium, и нейтрофилы могут хемотаксировать к мишени, находясь в суспензии, показывая, что для движения не требуется твердый субстрат; это дает убедительные доказательства того, что эти клетки движутся посредством текучей мембраны. [21] [22]
Семья [ править ]
Его отцом был Эгон Бретшер , физик-ядерщик. [23] Он женат на Барбаре Пирс , его братья — Энтони Бретшер и Питер Бретшер . Своими хобби он называет «прогулки, создание дикой природы, ранние английские портреты и мебель».
Ссылки [ править ]
- ^ «Валете и Салвете» (PDF) . Абингдонианец.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Марк С. Бретшер» . МРЦ Лаборатория молекулярной биологии.
- ^ Бретчер, М.С.; Грюнберг-Манаго, М (1962). «Синтез белка, направленный на полирибонуклеотиды, с использованием бесклеточной системы E. coli». Природа . 195 (4838): 283–284. Бибкод : 1962Natur.195..283B . дои : 10.1038/195283a0 . ПМИД 13872932 . S2CID 4292916 .
- ^ Бретчер, М.С. (1963). «Химическая природа комплекса с-РНК-полипептид». Дж Мол Биол . 7 (4): 446–449. дои : 10.1016/s0022-2836(63)80037-6 . ПМИД 14066620 .
- ^ Бретчер, М.С.; Маркер, К.А. (1966). «Сайты связывания полипептидил-s-рибонуклеиновой кислоты и амино-ацил-s-рибонуклеиновой кислоты на рибосомах». Природа . 211 (5047): 380–384. дои : 10.1038/211380a0 . ПМИД 5338626 . S2CID 4208941 .
- ^ Бретчер, М.С. (1968). «Прямая трансляция кольцевой ДНК-мессенджера». Природа . 220 (5172): 1088–1091. Бибкод : 1968Natur.220.1088B . дои : 10.1038/2201088a0 . ПМИД 5723604 . S2CID 4240408 .
- ^ Бретчер, М.С. (1968). «Транслокация в синтезе белка: модель гибридной структуры». Природа . 218 (5142): 675–677. Бибкод : 1968Natur.218..675B . дои : 10.1038/218675a0 . ПМИД 5655957 . S2CID 4191051 .
- ^ Бретчер, М.С. (1973). «Мембранная структура: некоторые общие принципы». Наука . 181 (5126): 622–629. Бибкод : 1993Sci...261.1280B . дои : 10.1126/science.8362242 . ПМИД 8362242 .
- ^ Бретчер, М.С.; Манро, С. (1993). «Холестерин и аппарат Гольджи». Наука . 261 (5126): 1280–1281. Бибкод : 1993Sci...261.1280B . дои : 10.1126/science.8362242 . ПМИД 8362242 .
- ^ Тейлор, РБ; Даффус, В. П.; Рафф, MC; де Петрис, С. (1971). «Перераспределение и пиноцитоз поверхностных молекул иммуноглобулина лимфоцитов, индуцированные антииммуноглобулиновым антителом». Новая биология природы . 233 (42): 225–229. дои : 10.1038/newbio233225a0 . ПМИД 20480991 .
- ^ Аберкромби, М; Хейсман, Дж. Э.; Пегрум, С.М. (1970). «Передвижение фибробластов в культуре. I. Движение переднего края». Exp Cell Res . 59 (3): 393–398. дои : 10.1016/0014-4827(70)90646-4 . ПМИД 4907703 .
- ^ Пирс, Б.М. (1987). «Клатрин и покрытые оболочкой везикулы» . ЭМБО Дж . 6 (9): 2507–2512. дои : 10.1002/j.1460-2075.1987.tb02536.x . ПМК 553666 . ПМИД 2890519 .
- ^ Андерсон, Р.Г.; Браун, Миссисипи; Гольдштейн, Дж. Л. (1977). «Роль эндоцитарных пузырьков с покрытием в поглощении связанного с рецептором липопротеина низкой плотности в фибробластах человека». Клетка . 10 (3): 351–364. дои : 10.1016/0092-8674(77)90022-8 . ПМИД 191195 . S2CID 25657719 .
- ^ Стерн, Польша; Бретчер, М.С. (1979). «Кэпирование экзогенного гликолипида Форссмана на клетках» . J Клеточная Биол . 82 (3): 829–833. дои : 10.1083/jcb.82.3.829 . ПМК 2110488 . ПМИД 389939 .
- ^ Бретчер, М.С. (1984). «Эндоцитоз: связь с укупориванием и передвижением клеток». Наука . 224 (4650): 681–686. Бибкод : 1984Sci...224..681B . дои : 10.1126/science.6719108 . ПМИД 6719108 .
- ^ Бретчер, М.С. (1976). «Направленный поток липидов в клеточных мембранах». Природа . 260 (5546): 21–23. Бибкод : 1976Natur.260...21B . дои : 10.1038/260021a0 . ПМИД 1264188 . S2CID 4291806 .
- ^ Бретчер, М.С. (1983). «Распределение рецепторов трансферрина и липопротеинов низкой плотности на поверхности гигантских клеток HeLa» . Proc Natl Acad Sci США . 80 (2): 454–458. Бибкод : 1983PNAS...80..454B . дои : 10.1073/pnas.80.2.454 . ПМЦ 393396 . ПМИД 6300844 .
- ^ Бретчер, М.С. (1996). «Как заставить мембранный поток и цитоскелет сотрудничать в движении клеток» . Клетка . 87 (4): 601–606. дои : 10.1016/s0092-8674(00)81380-x . ПМИД 8929529 . S2CID 14776455 .
- ^ Агуадо-Веласко, К; Бретчер, М.С. (1999). «Кровообращение плазматической мембраны у Dictyostelium» . Мол Биол Клетка . 10 (12): 4419–4427. дои : 10.1091/mbc.10.12.4419 . ПМК 25767 . ПМИД 10588667 .
- ^ Томпсон, ЧР; Бретчер, М.С. (2002). «Полярность и локомоция клеток, а также эндоцитоз зависят от NSF». Разработка . 129 (18): 4185–4192. дои : 10.1242/dev.129.18.4185 . ПМИД 12183371 .
- ^ Барри, Северная Каролина; Бретчер, М.С. (2010). «Амебы и нейтрофилы Dictyostelium умеют плавать» . Proc Natl Acad Sci США . 107 (25): 11376–11380. Бибкод : 2010PNAS..10711376B . дои : 10.1073/pnas.1006327107 . ПМК 2895083 . ПМИД 20534502 .
- ^ Бретчер, М.С. (2014). «Асимметрия одиночных клеток и к чему это приводит» . Анну Рев Биохим . 83 : 275–289. doi : 10.1146/annurev-biochem-060713-035813 . ПМИД 24437662 .
- ^ «Профиль Эгона Бретчера» . Фонд атомного наследия.
Внешние ссылки [ править ]
- Страница Марка С. Бретчера в Лаборатории молекулярной биологии
- Марк С. Бретчер. резюме
- Некролог Фрэнсиса Крика , The Independent [ постоянная мертвая ссылка ]
- Некролог Фрэнсиса Крика Марка Бретчера и Питера Лоуренса , «Современная биология».
- Документы Марка Бретчера хранятся в Архивном центре Черчилля
- Мемуары Фрэнсиса Крика, Королевское общество (2017).
- Мемуары Сиднея Бреннера, Королевское общество (2020), с Джоном Уайтом.
на Марка Бретшера содержащие ссылки Книги ,
- Джон Финч; «Нобелевский стипендиат на каждом этаже», Совет медицинских исследований, 2008 г., 381 стр., ISBN 978-1-84046-940-0 ; Эта книга посвящена Лаборатории молекулярной биологии MRC в Кембридже.
- Роберт Олби; «Фрэнсис Крик: Охотник за секретами жизни», Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2009, 537 стр., ISBN 978-0-87969-798-3 .
- Мэтт Ридли; «Фрэнсис Крик: первооткрыватель генетического кода», HarperCollins 2006, 224 стр., ISBN 978-0-06-082333-7 .
- Фрэнк Клоуз; 'Период полураспада; Разделенная жизнь Бруно Понтекорво, физика или шпиона», Basic Books 2015, ISBN 978-0-465-06998-9 .
- Пол Брода; «Ученые-шпионы; Мемуары о трех моих родителях и атомной бомбе», Troubador Publishing Ltd, 2011 г., ISBN 9781848766075 .
- Пол Вассарман; «Место в истории; Биография Джона К. Кендрю», Oxford University Press 2020, ISBN 978-0-19-973204-3
- Кэтлин Уэстон; «На шаг впереди»; Женщины-ученые в Лаборатории молекулярной биологии MRC Toucan Books Ltd 2020,
См. также [ править ]
| Базы данных авторитетного контроля : академики |
|---|
