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約瑟夫·高橋

日裔美国遗传学家、神经生物学家

約瑟夫·高橋（英語：Joseph S. Takahashi，1951年12月16日—），日裔美國遺傳學家和神經生物學家，德克薩斯大學西南醫學中心（英語：University of Texas Southwestern Medical Center）教授和霍華德·休斯醫學研究所研究人員。[2][3]高橋的課題組於1994年發現了哺乳動物生物鐘的遺傳學基礎，在1997年確定出CLOCK基因（英語：CLOCK）[4][5][6]。高橋於2003年當選為美國科學院院士[1]。

約瑟夫·高橋
Joseph S. Takahashi
出生 (1951-12-16) 1951年12月16日（72歲）
日本 日本東京
國籍 美國
母校斯沃斯莫爾學院
俄勒岡大學
知名於發現CLOCK基因（英語：CLOCK）
科學生涯
研究領域遺傳學
神經生物學
機構德克薩斯大學西南醫學中心（英語：University of Texas Southwestern Medical Center）
霍華德·休斯醫學研究所
受影響自Norman Meinkoth
Kenneth Rawson
Patricia DeCoursey
Michael Menaker[1]

生平 編輯

高橋1970年升入斯沃斯莫爾學院，1974年獲得生物學學士學位[1]。隨後，他進入 南卡羅來納大學以時間生物學研究見長的帕特麗夏·德庫西（英語：Patricia DeCoursey）的課題組工作了一年，然後向德克薩斯州大學奧斯汀分校的米高·梅納克（英語：Michael Menaker）申請工作機會，梅納克也是時間生物學領域的專家。梅納克轉赴俄勒岡大學任教，高橋隨之，並於1981年獲得神經科學博士學位[1]。獲得博士學位後，高橋在美國國立精神衛生研究院（英語：National Institute of Mental Health）做了兩年博士後，隨後在 西北大學神經科學和生理學系獲得教職，後來，他在這裏獲得永久職位，並工作了26年[1] 。2008年，高橋加入德克薩斯大學西南醫學中心（英語：University of Texas Southwestern Medical Center），任桑茲神經科學傑出講席教授（Loyd B. Sands Distinguished Chair in Neuroscience）[2]，同時任Hypnion公司科學顧問，這家公司主要業務是開發影響睡眠、睡醒和生物鐘紊亂的中樞神經系統疾病的創新療法[7]。高橋還是《神經元》、《生理基因組學》、《生物節律學報》等著名學術期刊的編委[8]。

學術研究 編輯

生理起搏器視交叉上核（SCN）的研究 編輯

1980年代初，高橋和梅納克以試管內鳥松果體為研究對象，以研究晝夜節律振盪，他們證明哺乳動物的晝夜節律控制中心下丘腦的視交叉上核（SCN），[9]在鳥類動物中有相同的作用[10]。他們與德庫西合作，以倉鼠做實驗，證明了負責調控晝夜節律的感光系統與視覺系統不同[11]。

2010年，高橋與人合作，研究了調控生物振盪的溫度漲落的潛在作用。他們發現，主生理起搏器通常只受環境明暗循環調控，但分離在試管後，還能受到溫度漲落的調控，這表明溫度復位是所有哺乳動物的生物鐘的重要性質，很可能在哺乳動物所有細胞中，通過一個非常保守的機制起作用，這也說明，全身組織的體溫節律是主生物鐘與晝夜節律同步的一個可能機制[12]。

哺乳動物生物鐘基因的節律性質研究 編輯

高橋的研究給促進人對哺乳動物生物鐘對生理學與環境關係的研究。1993年，高橋與米高·格林伯格（英語：Michael E. Greenberg）合作，研究了哺乳動物視交叉上核受環境光循環交叉的調控，研究了環磷腺苷效應元件結合蛋白（英語：CREB）和c-fos蛋白轉錄之間的關係[13]。藉助免疫沉澱法，高橋和格林伯格證明了光致CREB磷酸化作用只在夜晚發生[14]。

松果體體外研究有着明顯的局限性，高橋利用正向遺傳學（英語：forward genetics）和定位克隆技術研究晝夜節律的遺傳和分子基礎[1][15]。1994年，高橋及其同事分離出了CLOCK基因（英語：CLOCK）[16]，1997年，他們克隆出了哺乳動物的CLOCK基因[1][17]。

2000年，高橋克隆出了1988年就被發現的tau基因，他稱此為自己最重大的科學成就之一[1]。高橋發現，該基因與果蠅dbt基因和人類CKIe基因密切相關[18]。

代表性論文 編輯

外部連結 編輯

參考文獻 編輯

  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  . PMID 15067124. doi:10.1073/pnas.0401895101. 
  2. ^ 2.0 2.1 Neurobiology faculty - Joseph Takahashi. UT southwest. [2009-04-27]. （原始內容存檔於2011-09-27）. 
  3. ^ HHMI Scientist Biography - Joseph Takahashi. Howard Hughes Medical Institute. [2009-04-24]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2019-04-22）. 
  6. ^ Wade, Nicholas. A Mouse Helps Explain What Makes Us Tick. The New York Times. May 16, 1997 [2014-11-13]. （原始內容存檔於2019-01-30）. 
  7. ^ Hypnion, Inc. Raises $10.4 Million In Series A Private Equity Financing. Hypnion, Inc. [14 April 2011]. （原始內容存檔於2011-09-10）. 
  8. ^ Joseph S. Takahashi Ph.D.. Businessweek. [14 April 2011]. （原始內容存檔於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  . 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=為空 (幫助)
  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]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2012-10-07）. 
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