Jump to content

К. Кристофер Гарсия

К. Кристофер Гарсия
Альма-матер Тулейнский университет , Университет Джонса Хопкинса
Научная карьера
Поля структурная биология
Учреждения Стэнфордский университет
Докторантура Марио Амзель
Другие научные консультанты Дэвид Геддел , Тони Косьякофф, Иэн Уилсон

К. Кристофер Гарсия — американский учёный, известный своими исследованиями в области молекулярной и структурной биологии рецепторов клеточной поверхности . Гарсия — профессор кафедр молекулярной и клеточной физиологии и структурной биологии Стэнфордского университета . Медицинской школы [ 1 ] исследователь Медицинского института Говарда Хьюза [ 2 ] и член Национальной академии наук и медицины. [ 3 ] [ 4 ] Помимо своей работы в Стэнфорде, Гарсия является соучредителем нескольких биотехнологических компаний, включая Alexo Therapeutics, [ 5 ] Сурроз, [ 6 ] и 3T Биологические науки. [ 7 ]

Образование

[ редактировать ]

Гарсия получил степень бакалавра биохимии в Университете Тулейна . Он учился в аспирантуре Медицинского факультета Университета Джонса Хопкинса , где получил степень доктора философии. Кандидат биофизики под руководством Л. Марио Амзеля. После получения докторской степени Гарсия проводил постдокторские исследования в Genentech в лабораториях Дэвида Гёддела и Тони Косьякова, где он погрузился в зарождающиеся технологии белковой инженерии и экспрессии рекомбинантных белков, а затем в Исследовательского института Скриппса лаборатории . Яна Уилсона.

Исследовательская карьера

[ редактировать ]

Исследования Гарсии объединяют подходы структурной биологии, биохимии и белковой инженерии, чтобы понять, как рецепторы клеточной поверхности воспринимают сигналы окружающей среды посредством взаимодействия с внеклеточными лигандами и преобразуют сигналы. Основной темой лаборатории является выяснение структурных и механистических основ активации рецепторов в системах, связанных с заболеваниями человека, и использование этой информации для разработки и создания новых молекул с терапевтическими свойствами. Таким образом, существует тесная интеграция фундаментальных научных открытий с переводом. Лаборатория Гарсии в Стэнфорде опубликовала множество научных статей, описывающих молекулярную структуру и механизмы передачи сигналов белков, важных для иммунитета, нейробиологии и развития. [ 8 ] Согласно данным Google Scholar , по состоянию на февраль 2023 года рейтинг публикаций Гарсии составляет 105. [ 9 ]

Распознавание антигена

[ редактировать ]

Самое раннее исследование Гарсиа, когда он был аспирантом Университета Джонса Хопкинса, было сосредоточено на понимании того, как антиидиотиопические антитела распознают пептидные антигены. [ 10 ] Будучи постдокторантом в Исследовательском институте Скриппса, Гарсия провел новаторское исследование, которое показало, как Т-клетки иммунной системы исследуют пептиды, представленные белками главного комплекса гистосовместимости (MHC), что позволяет им различать «свои» и «чужие». ". Исследование Гарсиа привело к первой визуализации Т-клеточного рецептора (TCR), связанного с комплексом пептид-MHC (pMHC), и было опубликовано в журнале Science в 1996 году. [ 11 ] Статья Гарсии 1996 года о взаимодействии TCR-MHC имела широкое влияние в области иммунологии и иммунотерапии. [ 12 ]

Лаборатория Гарсиа в Стэнфордском университете в 2007 году сообщила о структуре рецептора пре- В-клеток (пре-BCR), которая показала, как пре-BCR олигомеризуются для передачи сигнала в отсутствие антигена. [ 13 ] Группа Гарсии также является автором нескольких дополнительных знаковых статей, исследующих различные аспекты взаимодействий TCR-pMHC, включая первую структуру комплекса γδ TCR -pMHC, [ 14 ] молекулярная основа для двойного распознавания «своих» и «чужих» MHC TCR, [ 15 ] понимание зародышевой основы взаимодействий TCR/MHC, [ 16 ] [ 17 ] степень перекрестной реактивности в репертуаре TCR, [ 18 ] [ 19 ] и выяснение структурного триггера передачи сигналов TCR. [ 20 ] В последней работе Гарсии его лаборатория разработала технологию библиотеки пептидов-MHC, которая позволила обнаружить антигены для рецепторов орфанных Т-клеток, например, тех, которые находятся в опухолях. Эта технология также позволила совершить прорыв в понимании того, как передача сигналов инициируется взаимодействием pMHC.

Цитокиновая сигнализация

[ редактировать ]

Исследования Гарсиа установили, как структурные и биофизические принципы управляют связыванием рецепторов и активацией сигналов во многих различных цитокиновых системах. Ключевые результаты включают определение первых кристаллических структур следующих членов семейства цитокинов в комплексе с их поверхностными рецепторами: gp130 семейство ( IL-6 ), [ 21 ] общего гамма семейство (γc) ( IL-2 ), [ 22 ] I типа Интерфероны (IFNα2/IFNω) [ 23 ] и интерфероны типа III . [ 24 ] Лаборатория Гарсиа также определила кристаллические структуры многих других основных комплексов цитокин-рецептор, включая IL-1 , IL-4 , IL-13 , IL-15 , IL-17 , IL-23 , LIF и CNTF . Эти структуры выявили широкий спектр топологий и архитектур связывания и демонстрируют, как конвергентная эволюция предоставила множество решений для цитокиновых рецепторов для передачи сигналов через клеточную мембрану. В дополнение к молекулярным исследованиям цитокинов группа Гарсиа также использовала направленную эволюцию для создания вариантов цитокинов с высоким сродством (IL-2, IL-4, IFN-λ) с улучшенными терапевтическими свойствами. [ 25 ] [ 24 ] [ 26 ]

Wnt-сигнализация

[ редактировать ]

В 2012 году лаборатория Гарсии определила кристаллическую структуру белка Wnt в комплексе с его клеточным рецептором Frizzled . [ 27 ] Структура Wnt-Frizzled показала, что Wnts используют посттрансляционную модификацию липидов для непосредственного взаимодействия с внеклеточным доменом Frizzled, что представляет собой весьма необычный способ связывания среди растворимых лигандов. Исследование Гарсии выявило поразительную архитектуру в форме пончика, использованную в комплексе Wnt-Frizzled, который украшает обложку номера журнала Science от 6 июля 2012 года . [ 27 ] Совсем недавно лаборатория Гарсии сообщила о прорыве в возможности воспроизвести каноническую передачу сигналов Wnt с использованием водорастворимых биспецифических лигандов, которые димеризуют Frizzled и Lrp6, что имеет важные последствия для разработки терапевтических средств для регенеративной медицины. [ 28 ]

Сигнализация метки

[ редактировать ]

В 2015 и 2017 годах Гарсия опубликовал статьи в журнале Science, описывающие первые визуализации сигнальных комплексов Notch на атомном уровне . [ 29 ] [ 30 ] Группа Гарсии использовала направленную эволюцию для усиления низкоаффинных взаимодействий между рецептором Notch1 и лигандами Delta-like 4 (DLL4) и Jagged1 (Jag1) в качестве средства стабилизации комплексов для совместной кристаллизации. Структуры Notch1-DLL4 и Notch1-Jag1 были определены с помощью рентгеновской кристаллографии и выявили длинные и узкие интерфейсы связывания, чему способствовали множественные O-связанные модификации фукозы и глюкозы на Notch1. О-связанные гликаны редко наблюдаются на границах раздела белок-белок, и их присутствие на границе раздела Notch-лиганд объясняет, как изменения в состоянии гликозилирования влияют на активность передачи сигналов Notch. Публикация Гарсиа в 2017 году также установила, что взаимодействия Notch-лиганда образуют улавливающие связи и что дельта-подобные и Jagged лиганды имеют разные пороги механической силы для активации рецептора Notch. [ 30 ]

Передача сигналов GPCR

[ редактировать ]

В 2015 году лаборатория Гарсиа сообщила о рентгеновской кристаллической структуре вирусно-кодируемого рецептора, связанного с G-белком (GPCR), US28, связанного со своим хемокиновым лигандом, фракталкином (CX3CL1). [ 31 ] Структура US28-фракталкин была одним из первых отчетов, визуализирующих белковый лиганд, связанный с GPCR, и показало, что глобулярная «голова» фракталкина прикрепляется к внеклеточным петлям US28, в то время как гибкий N-концевой «хвост» фракталкина вплетается в полость в центре US28 как средство тонкой настройки его нижестоящей сигнальной активности. В более поздних исследованиях лаборатория разработала смещенные хемокиновые лиганды и показала, что активация GPCR регулируется лигандами, которые вызывают изменения формы, а не высокоспецифичными химическими соединениями. [ 32 ]

Иммунотерапия рака

[ редактировать ]

Гарсия провел несколько исследований, нацеленных на клеточные рецепторы для применения в иммунотерапии рака . В 2013 году группа Гарсиа разработала высокоаффинные антагонисты рецептора CD47 , которые мощно усиливают противоопухолевые эффекты известных терапевтических антител. [ 33 ] Позже Гарсия определил, что терапевтические эффекты блокады CD47 требуют комбинированной терапии с антителами, блокирующими контрольные точки, у иммунокомпетентных хозяев, доказав тем самым, что терапия на основе CD47 основана на стимуляции адаптивной иммунной системы. [ 34 ] Лаборатория Гарсии опубликовала информацию о создании «ортогонального» рецепторного комплекса IL-2, позволяющего избирательно доставлять сигналы IL-2 к сконструированным Т-клеткам во время адоптивной клеточной терапии. [ 35 ] Они также сообщили о новой технологии, использующей молекулы пептида-MHC, отображаемые на дрожжах, для идентификации опухолевых антигенов, распознаваемых опухолевыми инфильтрирующими лимфоцитами. [ 36 ]

Видео основные моменты

[ редактировать ]

Гарсия опубликовал в Интернете описания нескольких результатов исследований в виде видеороликов. [ 37 ] [ 38 ]

  • 1999 - Марш премии Бэзила О'Коннора в десять центов [ нужна ссылка ]
  • 1999 - Премия младшего факультета Фредерика Дж. Термана [ нужна ссылка ]
  • 1999 - Стипендиат Фонда Риты Аллен. [ 39 ]
  • 1999 - Премия Американской кардиологической ассоциации новому исследователю [ нужна ссылка ]
  • 2000 - Премия нового исследователя Института онкологических исследований [ нужна ссылка ]
  • 2001 - Ученый Пью [ 40 ]
  • 2002 - Заслуженный ученый-медик Кека. [ 41 ]
  • 2004 г. - основатель Американской кардиологической ассоциации. [ нужна ссылка ]
  • 2012 г. - избран членом Национальной академии наук. [ 3 ]
  • 2013 – премия НИХМЕРИТ [ нужна ссылка ]
  • 2015 г. - член жюри по математическим наукам премии Infosys.
  • 2016 г. - избран членом Национальной медицинской академии. [ 4 ]
  • 2024 - Премия Пассано [ 42 ]

Личная жизнь

[ редактировать ]

Гарсия является конкурентоспособным бегуном на длинные дистанции и пробежал более 120 ультрамарафонов, в том числе несколько забегов на 100 миль.

[ редактировать ]
  1. ^ Профили Стэнфордской медицины - Крис Гарсия
  2. ^ Ученые Медицинского института Говарда Хьюза - К. Кристофер Гарсия
  3. ^ Перейти обратно: а б Труды Национальной академии наук - Сведения об участниках, К. Кристофер Гарсия
  4. ^ Перейти обратно: а б Пресс-релиз (2016 г.) - Национальная медицинская академия избирает 79 новых членов
  5. ^ Профиль питчбука Alexo Therapeutics
  6. ^ Yahoo Finance - Surrozen начинает заниматься регенеративной медициной
  7. ^ Фарр, Кристина (04 октября 2017 г.). «Питер Тиль и Шон Паркер финансируют секретный стартап по борьбе с раком, - сообщает источник» . CNBC . Проверено 28 августа 2018 г.
  8. ^ PubMed - статьи, автор Гарсия, КЦ.
  9. ^ Цитаты Google Scholar для К. Кристофера Гарсиа
  10. ^ Трехмерная структура комплекса ангиотензин II-Fab на уровне 3 А: распознавание гормона антиидиотипическим антителом, Science (1992).
  11. ^ Структура рецептора αβ Т-клеток на расстоянии 2,5 Å и ее ориентация в комплексе TCR-MHC, Science (1996).
  12. ^ Цитаты Google Scholar «Структура рецептора альфа-бета Т-клеток размером 2,5 микрона и ее ориентация в комплексе TCRMHC»
  13. ^ Структурное понимание функции рецептора пре-В-клеток, Наука (2007)
  14. ^ Структура рецептора Т-клеток γδ в комплексе с неклассическим MHC T22, Science (2005).
  15. ^ Колф, Лереми А.; Банкович, Александр Дж.; Ханик, Николь А.; Бауэрман, Натали А.; Джонс, Линдси Л.; Кранц, Дэвид М.; Гарсия, К. Кристофер (2007). «Как одиночный Т-клеточный рецептор распознает как собственный, так и чужой MHC» . Клетка . 129 (1): 135–146. дои : 10.1016/j.cell.2007.01.048 . ПМИД   17418792 . S2CID   13979698 .
  16. ^ Фэн, Дэн; Бонд, Кристофер Дж.; Эли, Лорен К.; Мейнард, Дженнифер ; Гарсия, К. Кристофер (сентябрь 2007 г.). «Структурные доказательства взаимодействия кодона Т-клеточного рецептора и главного комплекса гистосовместимости, кодируемого зародышевой линией» . Природная иммунология . 8 (9): 975–983. дои : 10.1038/ni1502 . ISSN   1529-2908 . ПМИД   17694060 . S2CID   9902244 .
  17. ^ Шэрон, Эйлон; Сибенер, Лия В.; Битва, Алексис; Фрейзер, Хантер Б.; Гарсия, К. Кристофер; Причард, Джонатан К. (сентябрь 2016 г.). «Генетические вариации белков MHC связаны с отклонениями в экспрессии рецепторов Т-клеток» . Природная генетика . 48 (9): 995–1002. дои : 10.1038/ng.3625 . ISSN   1546-1718 . ПМК   5010864 . ПМИД   27479906 .
  18. ^ Бирнбаум, Майкл Э.; Мендоса, Хуан Л.; Сетхи, Дхрув К.; Донг, Шен; Гланвилл, Джейкоб; Доббинс, Джессика; Озкан, Энгин; Дэвис, Марк М.; Вучерпфенниг, Кай В.; Гарсия, К. Кристофер (2014). «Деконструкция специфичности пептид-MHC распознавания Т-клеток» . Клетка . 157 (5): 1073–1087. дои : 10.1016/j.cell.2014.03.047 . ПМК   4071348 . ПМИД   24855945 .
  19. ^ Lightsources.org Исследователи из Стэнфорда обнаруживают правила взаимодействия иммунной системы.
  20. ^ Сибенер, Лия В.; Фернандес, Рикардо А.; Колаволе, Элизабет М.; Карбоне, Кэтрин Б.; Лю, Фань; Макаффи, Даррен; Бирнбаум, Майкл Э.; Ян, Синьбо; Су, Лаура Ф. (26 июля 2018 г.). «Выделение структурного механизма разъединения передачи сигналов Т-клеточного рецептора от связывания пептид-MHC» . Клетка . 174 (3): 672–687.e27. дои : 10.1016/j.cell.2018.06.017 . ISSN   1097-4172 . ПМК   6140336 . ПМИД   30053426 .
  21. ^ Гексамерная структура и сборка комплекса интерлейкин-6/IL-6 α-рецептор/gp130, Science (2003).
  22. ^ Структура четвертичного комплекса интерлейкина-2 с его рецепторами α, β и γc, Science (2005).
  23. ^ Томас, Кристоф (2011). «Структурная связь между дискриминацией лигандов и активацией рецепторов интерферонами I типа» . Клетка . 146 (4): 621–632. дои : 10.1016/j.cell.2011.06.048 . ПМК   3166218 . ПМИД   21854986 .
  24. ^ Перейти обратно: а б Комплекс IFN-λ-IFN-λR1-IL-10Rβ раскрывает структурные особенности, лежащие в основе функциональной пластичности и иммунитета IFN III типа (2017)
  25. ^ Использование естественного конформационного переключения для создания «суперкина» интерлейкина-2.
  26. ^ Юнттила, Илкка С.; Крезо, Реми Дж.; Морага, Игнасио; Бейтс, Даррен Л.; Вонг, Майкл Т.; Алонсо, Майкл Н.; Сухоски, Меган М.; Лупардус, Патрик; Мейер-Шеллерсхайм, Мартин (декабрь 2012 г.). «Перенаправление специфических цитокиновых реакций клеточного типа с помощью сконструированных суперкинов интерлейкина-4» . Химическая биология природы . 8 (12): 990–998. дои : 10.1038/nchembio.1096 . ISSN   1552-4469 . ПМЦ   3508151 . ПМИД   23103943 .
  27. ^ Перейти обратно: а б Структурная основа распознавания Wnt, автор Frizzled, Science (2012).
  28. ^ Янда, Клаудия Ю.; Данг, Люк Т.; Ты, Чанцзян; Чанг, Цзюньлей; де Лау, Вим; Чжун, Жендун А.; Ян, Келли С.; Маресич, Оуэн; Зипе, Дирк (11 мая 2017 г.). «Суррогатные агонисты Wnt, которые фенокопируют каноническую передачу сигналов Wnt и β-катенина» . Природа . 545 (7653): 234–237. дои : 10.1038/nature22306 . ISSN   1476-4687 . ПМЦ   5815871 . ПМИД   28467818 .
  29. ^ Структурная основа взаимодействия Notch1 с Delta-подобным 4, Science (2015)
  30. ^ Перейти обратно: а б Сложная структура Notch-Jagged предполагает наличие улавливающей связи в настройке чувствительности лиганда.
  31. ^ Структурная основа распознавания хемокинов и активации рецептора, связанного с вирусным G-белком, Science (2015).
  32. ^ Майлз, Тимоти Ф.; Шписс, Катя; Джуд, Кевин М.; Цуцуми, Наотака; Бург, Джон С.; Ингрэм, Джессика Р.; Вагрэй, Дипа; Хьорто, Гертруда М.; Ларсен, Олав (08.06.2018). «Вирусный GPCR US28 может сигнализировать в ответ на хемокиновые агонисты практически неограниченной структурной дегенерации» . электронная жизнь . 7 . doi : 10.7554/eLife.35850 . ISSN   2050-084X . ПМЦ   5993540 . ПМИД   29882741 .
  33. ^ Разработанные варианты SIRPα в качестве иммунотерапевтических адъювантов к противораковым антителам, Science (2013).
  34. ^ Стойкие противоопухолевые реакции на блокаду CD47 требуют адаптивной иммунной стимуляции, PNAS (2016).
  35. ^ Соколоски, Джонатан Т.; Тротта, Элеонора; Паризи, Джулия; Пиктон, Лора; Су, Леон Л.; Ле, Алан С.; Чхабра, Аканкша; Сильверия, Стефани Л.; Джордж, Бенсон М. (2 марта 2018 г.). «Селективное нацеливание на сконструированные Т-клетки с использованием ортогональных комплексов цитокин-рецептор IL-2» . Наука (Представлена ​​рукопись). 359 (6379): 1037–1042. дои : 10.1126/science.aar3246 . ISSN   1095-9203 . ПМЦ   5947856 . ПМИД   29496879 .
  36. ^ Ну и дела, Марвин Х.; Хан, Арнольд; Лофгрен, Шейн М.; Босанг, Джон Ф.; Мендоса, Хуан Л.; Бирнбаум, Майкл Э.; Бетьюн, Майкл Т.; Фишер, Сюзанна; Ян, Синьбо (25 января 2018 г.). «Идентификация антигена для рецепторов-сирот Т-клеток, экспрессируемых на инфильтрирующих опухоль лимфоцитах» . Клетка . 172 (3): 549–563.e16. дои : 10.1016/j.cell.2017.11.043 . ISSN   1097-4172 . ПМЦ   5786495 . ПМИД   29275860 .
  37. ^ Cell Press (03 августа 2011 г.), Интерфероны — провоцирование различных сигналов через один и тот же рецептор , получено 19 сентября 2018 г.
  38. ^ Cell Press (16 января 2014 г.), «Внеклеточная архитектура адгезионного комплекса SYG-1/SYG-2 инструктирует синаптогенез» , Cell , 156 (3): 482–494, doi : 10.1016/j.cell.2014.01.004 , PMC   3962013 , PMID   24485456 , получено 19 сентября 2018 г.
  39. ^ Фонд Риты Аллен
  40. ^ Пью Трасты
  41. ^ Дайджест новостей благотворительности
  42. ^ Премия Фонда Пассано 2024 г.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d69c66b74a60675266f2b46aea749dbe__1715180880
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d6/be/d69c66b74a60675266f2b46aea749dbe.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
K. Christopher Garcia - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)