约瑟夫·高桥

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约瑟夫·高桥
Joseph S. Takahashi
出生 (1951-12-16) 1951年12月16日（72歲）
日本 日本东京
国籍 美國
母校斯沃斯莫爾學院
俄勒岡大学
知名于发现CLOCK基因（英语：CLOCK）
科学生涯
研究领域遗传学
神经生物学
机构德克萨斯大学西南医学中心（英语：University of Texas Southwestern Medical Center）
霍华德·休斯医学研究所
受影响自Norman Meinkoth
Kenneth Rawson
Patricia DeCoursey
Michael Menaker[1]

约瑟夫·高桥（英語：Joseph S. Takahashi，1951年12月16日—），日裔美国遗传学家和神经生物学家，德克萨斯大学西南医学中心（英语：University of Texas Southwestern Medical Center）教授和霍华德·休斯医学研究所研究人员。[2][3]高桥的课题组于1994年发现了哺乳动物生物钟的遗传学基础，在1997年确定出CLOCK基因（英语：CLOCK）[4][5][6]。高桥于2003年当选为美国科学院院士[1]。

生平[编辑]

高桥1970年升入斯沃斯莫爾學院，1974年获得生物学学士学位[1]。随后，他进入 南卡罗来纳大学以时间生物学研究见长的帕特丽夏·德库西（英语：Patricia DeCoursey）的课题组工作了一年，然后向德克萨斯州大学奥斯汀分校的迈克尔·梅纳克（英语：Michael Menaker）申请工作机会，梅纳克也是时间生物学领域的专家。梅纳克转赴俄勒岡大学任教，高桥随之，并于1981年获得神经科学博士学位[1]。获得博士学位后，高桥在美国国立精神卫生研究院（英语：National Institute of Mental Health）做了两年博士后，随后在 西北大学神经科学和生理学系获得教职，后来，他在这里获得永久职位，并工作了26年[1] 。2008年，高桥加入德克萨斯大学西南医学中心（英语：University of Texas Southwestern Medical Center），任桑兹神经科学杰出讲席教授（Loyd B. Sands Distinguished Chair in Neuroscience）[2]，同时任Hypnion公司科学顾问，这家公司主要业务是开发影响睡眠、睡醒和生物钟紊乱的中枢神经系统疾病的创新疗法[7]。高桥还是《神经元》、《生理基因组学》、《生物节律学报》等著名学术期刊的编委[8]。

学术研究[编辑]

生理起搏器视交叉上核（SCN）的研究[编辑]

1980年代初，高桥和梅纳克以试管内鸟松果体为研究对象，以研究昼夜节律振荡，他们证明哺乳动物的昼夜节律控制中心下丘脑的视交叉上核（SCN），[9]在鸟类动物中有相同的作用[10]。他们与德库西合作，以仓鼠做实验，证明了负责调控昼夜节律的感光系统与视觉系统不同[11]。

2010年，高桥与人合作，研究了调控生物振荡的温度涨落的潜在作用。他们发现，主生理起搏器通常只受环境明暗循环调控，但分离在试管后，还能受到温度涨落的调控，这表明温度复位是所有哺乳动物的生物钟的重要性质，很可能在哺乳动物所有细胞中，通过一个非常保守的机制起作用，这也说明，全身组织的体温节律是主生物钟与昼夜节律同步的一个可能机制[12]。

哺乳动物生物钟基因的节律性质研究[编辑]

高桥的研究给促进人对哺乳动物生物钟对生理学与环境关系的研究。1993年，高桥与迈克尔·格林伯格（英语：Michael E. Greenberg）合作，研究了哺乳动物视交叉上核受环境光循环交叉的调控，研究了环磷腺苷效应元件结合蛋白（英语：CREB）和c-fos蛋白转录之间的关系[13]。借助免疫沉淀法，高桥和格林伯格证明了光致CREB磷酸化作用只在夜晚发生[14]。

松果体体外研究有着明显的局限性，高桥利用正向遗传学（英语：forward genetics）和定位克隆技术研究昼夜节律的遗传和分子基础[1][15]。1994年，高桥及其同事分离出了CLOCK基因（英语：CLOCK）[16]，1997年，他们克隆出了哺乳动物的CLOCK基因[1][17]。

2000年，高桥克隆出了1988年就被发现的tau基因，他称此为自己最重大的科学成就之一[1]。高桥发现，该基因与果蝇dbt基因和人类CKIe基因密切相关[18]。

代表性论文[编辑]

外部链接[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Marino, Melissa. Biography of Joseph S. Takahashi. Proceedings of the National Academy of Sciences. April 13, 2004, 101 (15): 5336–5338. PMC 399313 可免费查阅. PMID 15067124. doi:10.1073/pnas.0401895101. 
  2. ^ 2.0 2.1 Neurobiology faculty - Joseph Takahashi. UT southwest. [2009-04-27]. （原始内容存档于2011-09-27）. 
  3. ^ HHMI Scientist Biography - Joseph Takahashi. Howard Hughes Medical Institute. [2009-04-24]. （原始内容存档于2013-05-18）. 
  4. ^ Gene Discovered in Mice that Regulates Biological Clock. Chicago Tribune. April 29, 1994. 
  5. ^ Found in Mouse: The Gene of a Night Owl. The New York Times. April 29, 1994 [2014-11-13]. （原始内容存档于2019-04-22）. 
  6. ^ Wade, Nicholas. A Mouse Helps Explain What Makes Us Tick. The New York Times. May 16, 1997 [2014-11-13]. （原始内容存档于2019-01-30）. 
  7. ^ Hypnion, Inc. Raises $10.4 Million In Series A Private Equity Financing. Hypnion, Inc. [14 April 2011]. （原始内容存档于2011-09-10）. 
  8. ^ Joseph S. Takahashi Ph.D.. Businessweek. [14 April 2011]. （原始内容存档于2013-07-20）. 
  9. ^ Takahashi, J. S.; Hamm, H.; Menaker, M. Circadian rhythms of melatonin release from individual superfused chicken pineal glands in vitro. Proc. Natl. Acad. Sci. 1980, 77 (4): 2319–2322. PMC 348706 可免费查阅. PMID 6929552. doi:10.1073/pnas.77.4.2319. 
  10. ^ Takahashi, J. S.; Menaker, M. Journal of Neuroscience. 1982, 2: 718–726.  缺少或|title=为空 (帮助)
  11. ^ Takahashi, J. S.; DeCoursey, P. J.; Bauman, L.; Menaker, M. Spectral sensitivity of a novel photoreceptive system mediating entrainment of mammalian circadian rhythms. Nature. 1984, 308 (5955): 186–188. PMID 6700721. doi:10.1038/308186a0. 
  12. ^ Buhr, ED; Yoo, SH; Takahashi, JS. Temperature as a universal resetting cue for mammalian circadian oscillators. Science. October 2010, 330 (6002): 379–85. PMID 20947768. doi:10.1126/science.1195262. 
  13. ^ Kornhauser, J.M.; Nelson, D.E.; Mayo, K.E.; Takahashi, J.S. Photic and circadian regulation of c-fos gene expression in the hamster suprachiasmatic nucleus. Neuron. 1990, 5 (2): 127–134. PMID 2116813. doi:10.1016/0896-6273(90)90303-W. 
  14. ^ Ginty, D.D; Kornhauser, J.M.; Thompson, M.A.; Bading, H.; Mayo, K.E.; Takahashi, J.S.; Greenberg, M.E. Regulation of CREB Phosphorylation in the Suprachiasmatic Nucleus by Light and a Circadian Clock. Science. 1993, 260 (5105): 238–241. PMID 8097062. doi:10.1126/science.8097062. 
  15. ^ PNAS Member Editor - Joseph Takahashi. Proceedings of the National Academy of Science. [2009-04-28]. （原始内容存档于2021-04-28）. 
  16. ^ Vitaterna, M.H.; King, D.P.; Chang, A.M.; Kornhauser, J.M.; Lowrey, P.L.; McDonald, J.D.; Dove, W.F.; Pinto, L.H.; Turek, F.W.; Takahashi, J.S. Mutagenesis and mapping of a mouse gene, Clock, essential for circadian behavior. Science. 1994, 264 (5159): 719–725. PMID 8171325. doi:10.1126/science.8171325. 
  17. ^ King, David; Zhao, Yaliang; Sangoram, Ashvin; Wilsbacher, Lisa; Tanaka, Monuru; Antoch, Marina; Steeves, Thomas; Vitaterna; Kornhauser; Lowrey, Phillip; Turek, Fred; Takahashi, J.S. Positional Cloning of the Mouse Circadian Clock Gene. Cell. 1997, 89 (4): 641–653. PMID 9160755. doi:10.1016/S0092-8674(00)80245-7. 
  18. ^ Joseph S. Takahashi, Ph.D.. hhmi. [14 April 2011]. （原始内容存档于2012-10-07）. 
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