Джордж Старк
Джордж Старк | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 1933 (90–91 год) Нью-Йорк , США |
| Занятия |
|
| Академическое образование | |
| Образование | |
Джордж Старк (род. 1933) — американский химик и биохимик. Его исследовательские интересы включают функцию и модификацию белков и ферментов, интерфероны и цитокины, передачу сигналов и экспрессию генов.
Личная жизнь [ править ]
Джордж Старк родился в Нью-Йорке в 1933 году. Его отец, Джек Старк, был владельцем ресторана, а мать, Флоренс Старк, работала бухгалтером. Он был младшим из троих детей, у него были две старшие сестры, Эдна и Бернис. [1]
Старк и его семья переехали в полусельский штат Мэриленд (около Вашингтона, округ Колумбия) в начале Второй мировой войны. Его отец открыл ресторан под названием «Говядина Старка и бобы», в котором Старк часто помогал. Семья оставалась там до тех пор, пока Старк не закончил третий год средней школы, после чего они переехали обратно в Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, в 1950 году. [1]
Затем Старк завершит свое образование в Нью-Йорке. В течение своей карьеры он переезжал в разные города для проведения исследований — от Калифорнии до Великобритании. Его последняя работа привела его в Кливленд, штат Огайо. [1]
Он познакомился со своей женой Мэри Бек во время учебы в бакалавриате, и они поженились вскоре после окончания учебы. Она стала физиком-радиологом. У них двое детей, Жанна и Роберт. [1]
Образование и карьера [ править ]
Живя в Вашингтоне, округ Колумбия, Старк в течение трех лет посещал среднюю школу Хаяттсвилля в Мэриленде. Затем он поступил обучения в Высшую научную школу Бронкса . на последний год [1]
Старк получил степени бакалавра и магистра в Колумбийском колледже Колумбийского университета. В 1955 году он получил степень бакалавра и докторскую степень. в 1959 году. Он начал учебу в бакалавриате на домедицинском факультете, но изменил свой путь после того, как у него возникли трудности с курсом сравнительной анатомии. Его аспирантура была в области химии, а исследования он проводил в лаборатории Чарльза Доусона, профессора органической химии и биохимии. Затем он получил докторскую степень в Университете Рокфеллера , где провел обширные исследования с участием различных ферментов. [1]
После получения стипендии он получил исследовательскую должность в Стэнфордском университете , где проводил исследования и в течение 20 лет работал профессором биохимии. После нескольких творческих отпусков в Лондоне в 1983 году он принял предложение постоянной работы в Имперском фонде исследования рака (ICRF). Здесь он руководил лабораторией и работал заместителем директора по исследованиям. [1]
В 1992 году, чтобы избежать выхода на пенсию по требованию ICRF, Старк вернулся в Соединенные Штаты, чтобы продолжить свои исследования. Он поселился в Кливленде, штат Огайо , где работал председателем Cleveland Clinic Foundation , где помогал расширять Исследовательский институт Лернера с 1992 по 2002 год. В это время он также работал профессором генетики в Университете Кейс Вестерн Резерв . Позже он работал председателем консультативного комитета в Центре регуляции генов в здравоохранении и заболеваниях Кливлендского государственного университета , а также помогал в разработке программы специализации по клеточной и молекулярной медицине (CMMS), которая предлагалась совместно Кливлендским государственным университетом и НИИ Лернера. В настоящее время он продолжает свои исследования в области биологии рака в Фонде клиник Кливленда. [1]
Исследования [ править ]
Старк является автором более 250 публикаций и работал вместе с несколькими лауреатами Нобелевской премии . Большая часть его исследований сосредоточена на использовании ферментов, модификации, расщеплении и анализе белков, а также манипулировании биохимическими путями.
В аспирантуре Колумбийского университета Старк исследовал оксидазу аскорбиновой кислоты , которая была сконцентрирована в кожуре желтого кабачка с горбинкой, и сосредоточился конкретно на роли ее сульфгидрильных групп. Предыдущие работы были проведены по ингибированию оксидазы аскорбиновой кислоты, и наблюдения привели исследователей к предположению, что сульфгидрильная группа может подвергаться воздействию только во время ферментативной активности и, следовательно, имеет решающее значение для окисления аскорбиновой кислоты. В ходе исследований ингибирования п-хлормеркурибензойной кислотой Старк пришел к выводу, что функциональность этого конкретного фермента не зависит от его сульфгидрильных функциональных групп. Детали и результаты этих исследований были объяснены в докторской диссертации Старка. [2]
Во время своей стажировки в Рокфеллеровском университете он работал с лауреатами Нобелевской премии Стэнфордом Муром и Уильямом Говардом Стейном . Он провёл значительную работу с цианатом , который можно получить из мочевины. Его эксперименты были направлены на объяснение того, почему ферментативная активность, а именно рибонуклеазы , снижается в растворе с мочевиной. С помощью хроматографии Старк смог обнаружить изменение аминокислотной последовательности рибонуклеазы, в частности потерю остатков лизина, в присутствии цианата, и поэтому он предположил, что цианат облегчает карбамилирование аминогрупп в растворе мочевины. Затем он провел несколько экспериментов для проверки своей гипотезы, используя различные белки и мочевину. После дальнейшего хроматографического анализа и кислотного гидролиза модифицированных белков Старк пришел к выводу, что цианат действительно реагирует с амино- и сульфгидрильными группами, причем последняя реакция протекает более быстро. [3] Старк и его коллега Дерек Смит затем использовали эти результаты для разработки нового метода определения N-концевых остатков, который поможет секвенировать пептидные цепи. По сути, цианат реагирует с аминогруппами и обнажает их, чтобы они могли вступить в реакцию с кислотой и образовать гидантоины , которые можно расщепить на соответствующие аминокислоты. Этот процесс аналогичен динитрофторбензольному методу секвенирования белков. [4]
После получения стипендии Рокфеллера Старк был нанят Артуром Корнбергом , еще одним лауреатом Нобелевской премии, для проведения исследований в Стэнфорде. Его исследования теперь были сосредоточены на аспартат-транскарбамилазе , которая катализирует перенос карбамильной группы от фосфата к аспартату, и он и его коллега Ким Коллинз исследовали определенный промежуточный продукт этой реакции, а именно N-фосфонацетил-1-аспартат, более известный как PALA. . Они предположили, что этот конкретный промежуточный продукт может быть реальным ингибитором, и после его синтеза обнаружили, что он действительно ингибирует АТК-азу . [5] Именно здесь начались исследования Старка клеток млекопитающих. Аспартат-транскарбамилаза является одним из первых трех ферментов, необходимых для синтеза пиримидиновых нуклеотидов de novo, и после того, как Старку удалось изолировать этот белковый комплекс в клетках хомяка, он затем обработал их PALA и обнаружил, что этот путь ингибирован. [6] Кроме того, вместе с другим коллегой Рэндаллом Джонсоном Старк начал тестировать использование PALA для лечения опухолей в клетках мышей, получив существенные элементарные результаты. PALA смогла успешно ингибировать рост трансплантируемых опухолей, но была менее успешной с солидными опухолями. Позже было обнаружено, что эта способность плохо переносится на клетки человека и сама по себе имеет минимальное терапевтическое применение. [7]
Еще одним важным достижением Старка и его коллег из Стэнфорда стала разработка методов нозерн-блоттинга и вестерн-блоттинга , которые позволяют исследователям более эффективно обнаруживать изолированную мРНК. Для этого они сначала разработали метод соединения ДНК с диазотированной целлюлозой, которая вступала в реакцию как с ДНК, так и с РНК. [8] Затем они смогли использовать гель-электрофорез и бумагу для целлюлозной хроматографии, чтобы изолировать молекулы мРНК, а затем исследовать их с помощью комплементарных цепей ДНК. В отличие от ранее использовавшегося Саузерн-блоттинга , этот метод позволял анализировать РНК вместо ДНК. [9] Подобный метод использовался для идентификации белков, что привело к методу, называемому вестерн-блоттингом. [10] о вариациях которого также сообщили две другие группы, работавшие независимо примерно в то же время: Гарри Таубин и его коллеги из Базеля, Швейцария, и У. Нил Бернетт из лаборатории Роберта Новински в Онкологическом исследовательском центре Фреда Хатчинсона в Сиэтле, который также придумал название «Вестерн-блоттинг». [11] [12] Группа Таубина использовала для обнаружения вторичные антитела, что в настоящее время является преобладающим методом вестерн-блоттинга.
Некоторые из наиболее важных достижений Старка относятся к области интерферон -зависимой передачи сигналов. Эти исследования начались в Стэнфорде и продолжались во время его пребывания в Лондоне, где его лаборатория сосредоточилась на этих путях, а также на механизмах амплификации генов, и эти исследования продолжались на протяжении всей его карьеры. Лабораторная группа Старка в сотрудничестве с группой Яна М. Керра из Имперского фонда исследования рака пыталась идентифицировать ключевые компоненты IFN-зависимой передачи сигналов. [13] Интерфероны индуцируют противовирусную активность, ингибируют рост клеток, контролируют апоптоз и участвуют в стимулировании иммунных ответов. [14] Одновременно с лабораторной группой Джеймса Э. Дарнелла группа Старка смогла открыть новый путь прямой передачи сигнала благодаря изучению интерферона альфа и интерферона гамма . Этот конкретный путь, более известный как сигнальный путь JAK-STAT , характеризуется взаимодействием рецепторов интерферона на поверхности клетки с янус-киназами (JAK), которые затем способны фосфорилировать белки-субстраты, называемые преобразователями сигналов и активаторами транскрипции (STAT). ) . Эти белки STAT затем мигрируют в ядро и затем инициируют транскрипцию. [15] Эти белки также участвуют в устойчивости раковых клеток к терапии, повреждающей ДНК, и это лишь одна из многих тем, на которых Старк сосредоточился во время своей исследовательской карьеры в Комплексном онкологическом центре Case . [16]
и наследие Награды
Награды [ править ]
- Американское общество химиков-биологов , 1986 г., лекция в память о Трезвом Х.А.
- Лауреат премии Мильштейна 1997 года за выдающиеся достижения в области исследований интерферона и цитокинов. [17]
- Университет Коннектикута , факультет молекулярной и клеточной биологии, 1998 г., почетная лекция Хью Кларка
- Заслуженный научный сотрудник НИИ Лернера
- Институт исследования рака, Премия Уильяма Б. Коли, 1999 г., за выдающиеся исследования в области фундаментальной и опухолевой иммунологии.
- Премия Стивена Биринга 2019, 37-й ежегодный лауреат
Членство [ править ]
- Член Национальной академии наук США. [18]
- Член Национальной Медицинской Академии
- Член Европейской организации молекулярной биологии
- Член Американской ассоциации содействия развитию науки
- Член Лондонского королевского общества , избран в 1990 году.
- Представитель Американского общества биохимии и молекулярной биологии в Национальном комитете биохимии и молекулярной биологии США с 1995 по 2000 год. [19]
Наследие [ править ]
В 2015 году Старк и его жена выделили стипендию для выпускников Центра регуляции генов в области здравоохранения и болезней при Университете штата Кливленд. [20]
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час Старк, Джордж Р. (18 марта 2005 г.). «Моя жизнь в науке, а не в ресторанном бизнесе» . Журнал биологической химии . 280 (11): 9753–9760. дои : 10.1074/jbc.X400011200 . ISSN 0021-9258 . ПМИД 15632125 . S2CID 35626130 .
- ^ Старк, Джордж Р.; Доусон, Чарльз Р. (март 1962 г.). «О доступности сульфгидрильных групп в оксидазе аскорбиновой кислоты» . Журнал биологической химии . 237 (3): 712–716. дои : 10.1016/s0021-9258(18)60362-x . ISSN 0021-9258 . ПМИД 13916312 .
- ^ Старк, Джордж Р.; Штейн, Уильям Х.; Мур, Стэнфорд (ноябрь 1960 г.). «Реакции цианата, присутствующего в водной мочевине, с аминокислотами и белками» . Журнал биологической химии . 235 (11): 3177–3181. дои : 10.1016/s0021-9258(20)81332-5 . ISSN 0021-9258 .
- ^ Старк, Джордж Р.; Смит, Дерек Г. (январь 1963 г.). «Использование цианата для определения NH2-концевых остатков в белках» . Журнал биологической химии . 238 (1): 214–226. дои : 10.1016/s0021-9258(19)83983-2 . ISSN 0021-9258 . ПМИД 13983448 .
- ^ Коллинз, Ким Д.; Старк, Джордж Р. (ноябрь 1971 г.). «Аспартаттранскарбамилаза» . Журнал биологической химии . 246 (21): 6599–6605. дои : 10.1016/s0021-9258(19)34156-0 . ISSN 0021-9258 .
- ^ Коулман, П.Ф.; Саттл, ДП; Старк, Г. Р. (сентябрь 1977 г.). «Очистка из клеток хомяка многофункционального белка, инициирующего синтез пиримидиновых нуклеотидов de novo» . Журнал биологической химии . 252 (18): 6379–6385. дои : 10.1016/s0021-9258(17)39968-4 . ISSN 0021-9258 . ПМИД 19472 .
- ^ Джонсон, РК; Иноуе, Т.; Голдин, А.; Старк, Г. Р. (август 1976 г.). «Противоопухолевая активность N-(фосфонацетил)-L-аспарагиновой кислоты, ингибитора переходного состояния аспартат-транскарбамилазы» . Исследования рака . 36 (8): 2720–2725. ISSN 0008-5472 . ПМИД 1064466 .
- ^ Нойес, Барбара Э.; Старк, Джордж Р. (июль 1975 г.). «Гибридизация нуклеиновых кислот с использованием ДНК, ковалентно связанной с целлюлозой» . Клетка . 5 (3): 301–310. дои : 10.1016/0092-8674(75)90105-1 . ISSN 0092-8674 . ПМИД 167982 . S2CID 24255927 .
- ^ Алвин, Джей Си; Кемп, диджей; Старк, Г.Р. (1 декабря 1977 г.). «Метод обнаружения специфических РНК в агарозных гелях путем переноса на диазобензилоксиметил-бумагу и гибридизации с ДНК-зондами» . Труды Национальной академии наук . 74 (12): 5350–5354. Бибкод : 1977PNAS...74.5350A . дои : 10.1073/pnas.74.12.5350 . ISSN 0027-8424 . ПМК 431715 . ПМИД 414220 .
- ^ Ренарт, Дж.; Райзер, Дж.; Старк, Г. Р. (1 июля 1979 г.). «Перенос белков из гелей на диазобензилоксиметил-бумагу и обнаружение антисыворотками: метод изучения специфичности антител и структуры антигена» . Труды Национальной академии наук . 76 (7): 3116–3120. Бибкод : 1979PNAS...76.3116R . дои : 10.1073/pnas.76.7.3116 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 383774 . ПМИД 91164 .
- ^ Таубин, Х; Штелин, Т; Гордон, Дж (1979). «Электрофоретический перенос белков из полиакриламидных гелей на листы нитроцеллюлозы: методика и некоторые применения» . Труды Национальной академии наук . 76 (9): 4350–4354. дои : 10.1073/pnas.76.9.4350 . ISSN 0027-8424 . ПМК 411572 . ПМИД 388439 .
- ^ Бернетт, В.Нил (1981). « Вестерн-блоттинг»: электрофоретический перенос белков из гелей додецилсульфата натрия и полиакриламида на немодифицированную нитроцеллюлозу и рентгенографическое обнаружение с помощью антител и радиойодированного белка А» . Аналитическая биохимия . 112 (2): 195–203. дои : 10.1016/0003-2697(81)90281-5 .
- ^ Старк, Джордж Р.; Дарнелл, Джеймс Э. (20 апреля 2012 г.). «Путь JAK-STAT в двадцать лет» . Иммунитет . 36 (4): 503–514. doi : 10.1016/j.immuni.2012.03.013 . ISSN 1074-7613 . ПМЦ 3909993 . ПМИД 22520844 .
- ^ Старк, Джордж Р.; Керр, Ян М.; Уильямс, Брайан Р.Г.; Сильверман, Роберт Х.; Шрайбер, Роберт Д. (июнь 1998 г.). «Как клетки реагируют на интерфероны» . Ежегодный обзор биохимии . 67 (1): 227–264. doi : 10.1146/annurev.biochem.67.1.227 . ISSN 0066-4154 . ПМИД 9759489 .
- ^ Дарнелл, Дж. Э.; Керр, И.М.; Старк, Г.Р. (3 июня 1994 г.). «Пути Jak-STAT и активация транскрипции в ответ на интерфероны и другие внеклеточные сигнальные белки» . Наука . 264 (5164): 1415–1421. Бибкод : 1994Sci...264.1415D . дои : 10.1126/science.8197455 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 8197455 .
- ^ «Джордж Р. Старк» . Кейс Комплексный онкологический центр | Медицинский факультет | Университет Кейс Вестерн Резерв . 26 августа 2020 г. Проверено 16 апреля 2021 г.
- ^ «Джордж Старк, доктор философии». Премия Мильштейна . 21 июня 1997 г. Проверено 16 апреля 2021 г.
- ^ «Джордж Старк» . nasonline.org . Проверено 16 апреля 2021 г.
- ^ Кресдж, Николь; Симони, Роберт Д.; Хилл, Роберт Л. (20 июля 2007 г.). «Химия цианатов, ферментные механизмы и амплификация генов: работы Джорджа Р. Старка» . Журнал биологической химии . 282 (29): e23–e24. дои : 10.1016/S0021-9258(20)54846-1 . ISSN 0021-9258 .
- ^ «Центр регуляции генов в здравоохранении и заболеваниях при Университете штата Калифорния получит завещание на стипендию для выпускников | Кливлендский государственный университет» . www.csuohio.edu . Проверено 16 апреля 2021 г.
