アルフレッド・ニソノフ

アルフレッド・ニソノフ（1923-2001）は、抗体の分子構造を実験的に解明し、免疫学の分野に多大な貢献をした20世紀の化学者です。ニソノフのモノグラフ「抗体分子」は、当時の抗体に関する最も重要かつ詳細な論文でした。

ニソノフの両親は10代の頃にハンガリーとロシアからニューヨーク市に移住した。彼は1923年1月26日にクイーンズのコロナで生まれた。両親は家族をニュージャージー州サウスリバーに移し、アルフレッドが幼少期を過ごす間、そこで肉屋と食料品店を経営した。^[1]

ニソノフは子供の頃から非常に教養の高い人物でした。6 歳で小学 3 年生になり、15 歳で高校を卒業しました。卒業後、州から大学進学のための奨学金を得て、自宅から 50 マイル以内のラトガース大学に入学しました。ニソノフが化学に興味を持ったのは、高校時代の友人の自宅にある研究室を紹介されたときでした。この経験から、ニソノフはラトガース大学で化学を専攻することを決意しました。

1942年、19歳のニソノフはラトガース大学で化学の学位を取得し、ミシガン州デトロイトのUSラバー社に就職した。彼は、それまで綿のコードで製造されていたゴム製の航空機タイヤにナイロンコードを接着して強度を高める方法を見つける任務を負った。工場を通りかかったとき、彼は立ち止まって、ゴム製のセルフシール式ガスタンクを強化するためにナイロンコードが使用される工程を観察し、この同じ工程を航空機タイヤを強化するという問題に適用した。この種の分析的かつ創造的な思考は、抗体の構造に関する彼の将来の研究に役立つことがわかった。

デトロイトで、ニソノフは将来の妻となるサラ・ワイズマンと出会った。1943年、ニソノフは戦争支援のため米海軍に入隊した。沖縄戦には、船のエンジントラブルのため、わずか1ヶ月で到着できなかった。2 彼は1945年の終戦まで従軍し、1946年7月に除隊した。その後、1946年9月、復員兵援護法の資金援助を受けて、ジョンズ・ホプキンス大学でフレデリック・W・バーンズのもとで生化学の大学院研究を行う機会を得た。1948年に修士号、1951年に博士号を取得した。バーンズとの研究は、アミノ基転移の酵素機構に関するものであった。

ニソノフはニューヨーク州バッファローのロズウェルパーク総合がんセンター（当時はロズウェルパーク記念研究所と呼ばれていた）でデイビッド・プレスマンという人物のもとで研究していたときに、抗体という主題に出会った。デイビッド・プレスマンはライナス・ポーリングのグループの1つで、ハプテン決定因子に対する抗体の抗原特異性を研究していた。この研究では、カール・ランドシュタイナーが最初に開発した定量的ハプテン阻害の技術を利用した。プレスマンの研究室でこれらの実験を行っていたニソノフは、最終的に抗体分子の構造に関する重要な結論につながるアイデアを説明する重要な論文に貢献した。この初期の論文で彼は、抗体分子には抗原決定因子に対して同じ特異性を持つ2つの結合部位があることを実証した。これは、抗体形成の「指導理論」を反証するのに役立った。

ニソノフの最も重要な研究は、ウサギ抗体の酵素分解を開始し、疾患における特異性に寄与する構造をより正確に決定したときに始まりました。彼は、パパイン酵素を使用して抗体の酵素分解を行ったロドニー ポーターの研究を継続していました。ニソノフが抗体を消化するために別の酵素ペプシンを使用したとき、酵素がウサギ IgG の 2 つの重鎖を結合するジスルフィド ブリッジの反対側の異なる部位でタンパク質を切断することを発見しました。これにより、パパインはジスルフィド結合のアミノ末端側を切断し、ペプシンはカルボキシル末端側を切断するという結論に至りました。ニソノフの研究は、抗体分子の F(ab')2 フラグメントの特定にも貢献しました。これは、ペプシン切断後に生成される単一の 2 価フラグメントです。後に、このフラグメントが抗原相互作用、凝集および沈殿反応の原因であることがわかりました。

ニソノフの実験は、抗体の構造について多くの結論を導きました。抗体の 2 つの抗原結合部位は、受容体細胞への結合を担う抗体の部分である Fc フラグメントの反対側にあることが判明しました。ニソノフの以前の研究の助けを借りて、同僚のさらなる研究により、抗体分子の完全な構造とアミノ酸組成が決定されました。

ニソノフの研究は、抗体の構造が免疫学的ツールとしての機能と特異性をどのように反映しているかを明らかにすることに引き続き重点が置かれました。1975 年、ニソノフ、ジョン ホッパー、スーザン スプリングはモノグラフ「抗体分子」を出版しました。この論文では、B 細胞受容体の構造と機能に関して当時入手可能だった包括的な情報がレビューされました。

ニソノフは、シカゴの生物化学部や国立衛生研究所(NIH) での勤務など、免疫学コミュニティ内のさまざまな役職に残りのキャリアを集中させました。抗体と呼ばれる小さなタンパク質の構造と機能の解明に関するニソノフの研究は、免疫システムに関する現代の理解に大きな一歩を踏み出しました。彼の研究がなければ、私たちは抗体分子に関する現在の理解からまだ何年も遅れていたかもしれません。ニソノフは 2001 年 3 月 12 日に亡くなりました。

• 「追悼：アルフレッド・ニソノフ（1923−2001）」ネイチャー誌、2001年。
• シュタイナー、リサ A.、ナイト、キャサリン L.、カプラ、J. ドナルド。「アルフレッド・ニソノフ、1923 年 1 月 26 日 - 2001 年 3 月 12 日」

• アルフレッド・ニソノフ —米国科学アカデミーの伝記