ボリス・ロットマン

マルコス・ボリス・ロットマン
ボリス・ロットマン、2011年
生まれる	( 1924-12-04 )1924年12月4日[1] ブエノスアイレス、アルゼンチン
死亡	2021年7月11日(2021-07-11)（享年96歳）
市民権	アメリカ人
母校	イリノイ大学 (博士号、1952 年) テクニカ大学フェデリコ サンタ マリア大学 (修士号、1948 年)
知られている	生物学における最初の単一分子実験
配偶者たち）	ラケル・ユデレヴィッチ・S（1933-1971、未亡人） ロザリオ・グスマン・ロットマン（1993年結婚）
子供たち	ジェシカ・R・イェーツ
受賞歴	ロードアイランド州知事科学功績賞（1990年）
科学者としてのキャリア
フィールド	生化学 分子生物学
機関	ブラウン大学 スタンフォード大学医学部 シンテックス分子生物学研究所、スタンフォード 大学医学部、チリ大学 カロリンスカ研究所 ワイツマン科学研究所– 化学免疫学科
論文	酵母における表現型の遺伝的変換。 (1952)
博士課程の指導教員	サルバドール・ルリアとソル・シュピーゲルマン
その他の学術アドバイザー	ジョシュア・レーダーバーグ

マルコス・ボリス・ロットマン（1924年12月4日 - 2021年7月11日）は、チリ系アメリカ人の免疫学者、分子生物学者であり、ブラウン大学アルパート医学部の医学部名誉教授である。^[2]彼は生物学における 最初の単一分子実験を行ったことで広く知られている。 ^{[3] [4] [5] [6] [7]}彼は2021年7月に96歳で亡くなった。^[8]

ロットマンはチリ国立研究所で小学校と高校に通った。1942年、奨学金を得てフェデリコ・サンタマリア工科大学に入学し、1948年に化学工学の学位を取得して卒業した。1950年にイリノイ大学に入学し、1952年に生化学/微生物学の博士号を取得した。^[9]イリノイ大学での彼の指導者はサルバドール・E・ルリア（ 1969年ノーベル賞受賞者）とソル・シュピーゲルマン（ 1974年アルバート・ラスカー基礎医学研究賞受賞者）であった。卒業後、ロットマンはウィスコンシン大学マディソン校でジョシュア・レーダーバーグ（1958年ノーベル賞受賞者）のグループで博士研究員となり、その後ハーバード大学医学大学院でバーナード・D・デイビスの研究室に所属した。^[10]

1961年、ロットマンはβ-ガラクトシダーゼの個々の分子の酵素活性を測定できるシステムを開発し、生物学における最初の単一分子実験を実施しました。 ^{[4] [5] [6] [7] [11]}

これらの初期の実験は 30 年以上もの間知られていなかったが、現在では先駆的で非常に影響力のあるものと考えられている。^{[4] [5] [6] [7]}あるレビューでは、「実際、この論文は単一分子酵素学の分野だけでなく、その後の単一分子研究の多くも起源としている」と述べられている。^[4]単一分子実験の重要性は、従来の実験では得られない基本的な洞察を提供できる点にある。たとえば、(a) 酵素のターンオーバーは、個々の酵素分子によって生成される生成物の蛍光分子の数から直接測定できる。(b) 単一分子レベルでの酵素の熱不活性化の研究により、前例のないメカニズムが明らかになった。つまり、加熱により酵素活性の「全か無か」の分布が生じる。つまり、分子集団は完全に活性な酵素分子か完全に不活性な酵素分子のいずれかで構成される。^[11]この実験により、部分的な熱不活性化によって部分的な活性を持つ酵素分子が生成されるという、別のもっともらしいメカニズムが排除される。 (c) 対照的に、結晶酵素を硫酸アンモニウム下で低温 (3-6 °C) で数年間保存すると、β-ガラクトシダーゼが部分的に不活性化され、部分的に不活性化された酵素分子が均一に分布します。^[12] (d) lacZ遺伝子の点変異により、 β-ガラクトシダーゼの活性が変化し、個々の部分的な活性を持つβ-ガラクトシダーゼ分子の均一な集団が生成されます。^[11]

最初の単一分子実験では、液滴ベースの マイクロ流体と蛍光基質という2つの革新的な技術が利用されたことは注目に値します。前者は、JFコリンズが個々のバチルス・リケニフォルミスのペニシリナーゼ含有量を測定するために開発しました。^[13]後者の蛍光基質は、酵素の作用により蛍光生成物を生成する非蛍光化合物です。蛍光基質は酵素アッセイの感度を高めるために使用され、多くが市販されています。

1966年、ロットマンとペーパーマスターは、蛍光色素生成現象を発見しました。これは、フルオレセイン二酢酸塩、フルオレセイン二酪酸塩、フルオレセイン二プロピオネートなどの特定の膜透過性蛍光基質にさらされると、生存細胞内に明るい緑色の蛍光が即座に現れるという特徴を持つ普遍的な細胞現象です。 ^[14]この現象は、動物、胚、植物、微生物など、さまざまな種の細胞生存率を測定するために一般的に使用されています。

1968年、ロットマンとセラダは、構造変化によって欠陥のあるβ-ガラクトシダーゼの変異分子の活性を回復させる前例のない能力を持つ抗体のサブセットの存在を報告しました。^[15] その後、いくつかの抗体のこの例外的な能力は多くの研究の対象となりました。^[16]

1990年、ロットマンはロードアイランド州知事から科学優秀賞を受賞した。^[17]

• Rotman, B .; Spiegelman, S. (1954 年 10 月 1 日)。「大腸菌における誘導合成 β-ガラクトシダーゼの炭素の起源について」。Journal  of Bacteriology。68 ( 4): 419–429。doi : 10.1128 / JB.68.4.419-429.1954。ISSN 0021-9193。PMC  357415。PMID 13201546。 
• Rotman, B. (1961 年 12 月 1 日)。「β-D-ガラクトシダーゼの単一分子の活性の測定」。 米国科学アカデミー紀要。47 (12): 1981–1991。Bibcode : 1961PNAS ... 47.1981R。doi : 10.1073 / pnas.47.12.1981。ISSN 0027-8424。PMC  223251。PMID 14038788。 
• Rotman, Boris; Zderic, John A.; Edelstein, Marvene (1963 年 6 月 22 日)。「フルオレセイン (3, 6-ジヒドロキシフルオラン) とそのモノメチルエーテルから誘導された β-D-ガラクトシダーゼおよびホスファターゼの蛍光基質」。米国科学アカデミー紀要 。50 ( 1 ) : 1–6。Bibcode :1963PNAS...50....1R。doi : 10.1073/ pnas.50.1.1。JSTOR 71664。PMC  300644。PMID 13975398。 
• Rotman, B.; Papermaster, BW (1966 年 1 月 1 日)。「蛍光エステルの酵素加水分解による生体哺乳類細胞の膜特性の研究」。米国 科学アカデミー紀要。55 ( 1): 134–141。Bibcode :1966PNAS... 55..134R。doi : 10.1073 / pnas.55.1.134。ISSN 0027-8424。PMC  285766。PMID 5220862。 
• Ganesan, AK; Rotman, B. (1966 年 3 月 1 日)。「大腸菌におけるガラクトースとガラクトシドの輸送システム: I. メチルガラクトシドパーミアーゼの遺伝学的決定と制御」。Journal of Molecular Biology。16 ( 1): 42–50。doi : 10.1016 /S0022-2836(  66 )80261-9。ISSN 0022-2836。PMID 5331243  。
• Celada, F.; Rotman, B. (1967 年 3 月1日)。「アガロースプレートにおける腫瘍細胞および白血球に対する免疫細胞毒性の蛍光色素検査」。 米国科学アカデミー紀要。57 (3): 630–636。Bibcode : 1967PNAS ... 57..630C。doi : 10.1073 / pnas.57.3.630。ISSN 0027-8424。PMC  335555。PMID 16591510。 
• Rotman, MB; Celada, F (1968 年 6 月 1 日)。「大腸菌変異体から抽出した欠陥のあるベータ-D-ガラクトシダーゼの抗体による活性化」。米国科学アカデミー紀要。60 (2): 660–667。Bibcode : 1968PNAS ... 60..660R。doi : 10.1073 / pnas.60.2.660。ISSN 0027-8424。PMC  225097。PMID  4882747 。 
• Rotman, B.; Ganesan, AK; Guzman , R. (1968 年 9 月 14 日)。「大腸菌におけるガラクトースとガラクトシドの輸送システム: II. 基質と誘導物質の特異性」。Journal of Molecular Biology。36 ( 2): 247–260。doi : 10.1016 /0022-2836  ( 68)90379-3。ISSN 0022-2836。PMID 4939625  。
• Maloney, PC; Rotman, B. (1973 年 1 月1日)。「大腸菌における最適に誘導されていない β-d-ガラクトシダーゼの分布: 個々の細胞の酵素含有量」。Journal of Molecular Biology。73 ( 1): 77–91。doi : 10.1016 /0022-2836(  73 )90160-5。ISSN 0022-2836。PMID 4570383  。