チャールズ・C・リチャードソン

チャールズ・クリフトン・リチャードソン（1935年5月7日生まれ）は、アメリカの生化学者であり、ハーバード大学教授である。リチャードソンはデューク大学で医学を専攻し、1960年にデューク大学医学部で医学博士号を取得した。リチャードソンはハーバード大学医学部の教授を務めており、 1972年から2003年までAnnual Review of Biochemistryの編集者/副編集者を務めた。 ^[1]リチャードソンは1968年にアメリカ化学会生物化学賞を受賞したほか、数多くの賞を受賞している。^[2]

チャールズ・リチャードソンは1935年5月7日、ノースカロライナ州ウィルソンで生まれた。^[1]父バーニー・クリフトン・リチャードソンは地元の自動車販売店で会計士をしていた。母エリザベス・ベアフットは主婦だった。リチャードソンが11歳のとき、家族はサウスカロライナ州コロンビアに引っ越した。リチャードソンはドレーアー高校を卒業し、1953年にデューク大学に全額奨学金を得て入学した。リチャードソンは学士号を取得せずに、1956年にデューク大学医学部に入学した。1959年、リチャードソンは国立衛生研究所（NIH）の米国公衆衛生局2年生後研究フェローシップを通じてデューク大学で医学の理学士号を取得。リチャードソンはデューク大学医学部を卒業し、1960年にデューク大学病院で研修医として働き始めた。 1961年7月29日、リチャードソンはゴシック様式のデューク礼拝堂でイングリッド・ハンサムと結婚した。彼らには2人の子供がいる。^[1]

1961年、リチャードソンはスタンフォード大学医学部のアーサー・コーンバーグ生化学研究室で公衆衛生局フェローシップを取得しました。その結果、リチャードソンとイングリッド・ハンサムはパロアルトに転居しました。コーンバーグの研究室で、リチャードソンは大腸菌からのDNAポリメラーゼの精製技術の改善に注力しました。コーンバーグの研究室では、リチャードソンはポール・バーグ、岡崎礼二、岡崎恒子、その他数名と共に研究を行いました。1964年、リチャードソンはコーンバーグの研究室を離れ、ハーバード大学医学部の教員となり、1967年に終身在職権を獲得しました。リチャードソンは1978年から1987年まで生化学科長を務めました。さらに、リチャードソンは1972年から2003年までAnnual Review of Biochemistryの編集者または副編集者を務めました。^[1]リチャードソンは、デニス・M・リビングストン、デビッド・N・フリック、リチャード・D・コロドナー、ポール・L・モドリッチの4人の博士課程の学生を指導した。^[3]

リチャードソンは、そのキャリアを通じて、バクテリオファージを使ってDNA 複製を研究しました。リチャードソンは、そのキャリアを通じて、いくつかの酵素を発見し、研究しました。1964年に大腸菌エキソヌクレアーゼIII ^[4] 、 1967年にT4 DNAリガーゼ^[5] 、 1971年にT7 DNAポリメラーゼ^[6] 、 1974年に大腸菌エキソヌクレアーゼVII ^{[7] [8] 、1975年に}大腸菌DNAポリメラーゼIII ^{[9] [10]}、 1981年にT4ポリヌクレオチドキナーゼ^[11]、1980年代後半から1990年代前半にT7 DNAプライマーゼ^{[12] [13]}、 2004年にT7 DNAヘリカーゼ^{[14]です。リチャードソンは、これらの酵素を使用して、} DNAをさらに分析し、シーケンシング試薬を開発し、DNA複製のメカニズムを特徴付けました。^[15]

リチャードソンの最もよく引用される業績は、1985年にバクテリオファージT7 RNAポリメラーゼの研究中に達成された。リチャードソンはT7 RNAポリメラーゼ/プロモーターシステムを使用して、T7 DNAポリメラーゼのサブユニットであるファージT7遺伝子5タンパク質（gp5）の発現を制御した。T7 RNAポリメラーゼのプロモーターに対する特異性と、リファンピシンの宿主RNAポリメラーゼを選択的に阻害する能力を組み合わせることで、リチャードソンはT7 RNAポリメラーゼプロモーターの制御下で、特にファージT7遺伝子5タンパク質を排他的に発現する方法を確立した。このプロセスで、リチャードソンは遺伝子1に欠失のあるT7ファージを構築し、T7 RNAポリメラーゼを発現する大腸菌細胞で増殖させた。リチャードソンは、ミニセルまたはマキシセルの「魅力的な代替手段」としてT7 RNAポリメラーゼ/プロモーターシステムを提案した。^[16]

数年後、リチャードソンはDNAシーケンシングへの利用を視野に入れた自作のDNAポリメラーゼを研究した。この非常に処理能力の高いDNAポリメラーゼは、84kDaのT7遺伝子5タンパク質と12kDaの大腸菌 チオレドキシンを1対1の化学量論比で組み合わせたものだった。^[17]リチャードソンは研究の中で、この改変DNAポリメラーゼが連鎖終結法によるDNAシーケンシングに最適であることを実証した。リチャードソンはこの発見を、高い処理能力とそれに伴うエキソヌクレアーゼ活性の欠如、 DNAプローブの調製に低濃度の放射性ヌクレオチドを使用できる能力、バックグラウンドの一時停止部位の欠如とジデオキシ終結断片の均一な分布という3つの主な要因に基づいていた。^[18]

1998年、リチャードソンはバクテリオファージT7 DNA複製複合体の結晶構造を2.2Åの解像度で調べた。画像化の前に、リチャードソンはT7バクテリオファージDNAポリメラーゼをプライマーテンプレートとポリメラーゼ活性部位のヌクレオシド三リン酸と複合体化した。結晶構造の分析を通じて、リチャードソンは複製複合体がテンプレート指向的にヌクレオチドを選択する方法を決定した。さらに、リチャードソンは金属を含む関連ポリメラーゼによるリン酸基転移の基礎についての理解を確立した。^[19]

最近では、2011年にリチャードソンは蛍光標識DNAポリメラーゼを用いてレプリソームの活性を測定する単一分子アッセイを開発しました。リチャードソンはこのアッセイを使用してポリメラーゼ交換のプロセスを定量化しました。リチャードソンは、可溶性ポリメラーゼが活発に合成されているレプリソームにリクルートされ、約50秒後に過剰なポリメラーゼと合成中のポリメラーゼの間でポリメラーゼ交換イベントが発生することを突き止めました。これは、レプリソームが非常に動的な複合体であるという考えを裏付けています。^[20]

• 国立衛生研究所（NIH） 米国公衆衛生局ポスト2年生研究フェローシップ、1958-1959年^[1]
• キャリア開発賞、国立衛生研究所、1967-1976年^[2]
• アメリカ化学会生物化学賞、イーライリリー社主催、1968年^[2]
• デューク医療センター同窓生賞、1972年^[2]
• 国立衛生研究所MERIT賞、1986年～1995年^[2]
• アメリカ生化学・分子生物学会- メルク^[2]
• 1996年生化学・分子生物学賞^[2]
• ハーバート・タボル/ 2006年生化学ジャーナル講演賞^[2]
• ワインハウス 2007 年トーマス・ジェファーソン大学講師^[2]

• ファイ ベータ カッパ、アルファ オメガ アルファ、パイ ムー イプシロンAM (Hon)、ハーバード大学、1967 ^[2]
• 1975年アメリカ芸術科学アカデミー会員に選出^[2]
• 1983年米国科学アカデミー会員に選出^[2]
• 1986年医学研究所会員に選出^[2]

• リチャードソン、チャールズ C. (2015 年 6 月 2 日)「まるで昨日のことのようです。」Annual Review of Biochemistry . 84 (1): 1–34. doi:10.1146/annurev-biochem-060614-033850.
• Kresge, N.、Simoni, RD、および Hill, RL (2007 年 7 月 13 日)。「バクテリオファージにおける DNA 複製: Charles C. Richardson の研究」Journal of Biological Chemistry 282、e22。
• Tabor, S. 、および Richardson, CC (1985 年 2 月 2 日)。「特定の遺伝子の排他的発現を制御するバクテリオファージ T7 RNA ポリメラーゼ/プロモーター システム」米国科学アカデミー紀要。82 (4): 1074–1078。doi:10.1073/pnas.82.4.1074。ISSN 0027-8424。PMID 3156376  。
• Tabor, S.; Richardson, CC (1987 年 7 月 1日)。「改変バクテリオファージ T7 DNA ポリメラーゼによる DNA 配列分析」。米国科学アカデミー紀要。84 (14): 4767–4771。doi:10.1073/pnas.84.14.4767。ISSN 0027-8424。PMID 3474623  。

• チャールズ・C・リチャードソン研究所