エッカード・ヴィマー

エッカード・ウィマー（1936年5月22日生まれ）は、ドイツ系アメリカ人の ウイルス学者、有機化学者であり、ストーニーブルック大学の分子遺伝学および微生物学の著名な教授である。彼は、ポリオウイルスの分子生物学に関する独創的な研究と、感染して生きたウイルスを生成することができるウイルスゲノムの最初の化学合成で最もよく知られている。

エッカルト・アルベルト・フリードリヒ・ヴィマーは、1936年5月22日、ドイツのベルリンで生まれました。第二次世界大戦の勃発により、ヴィマーが3歳のときに父親が亡くなり、9歳のときに母親は彼と2人の兄を連れて東ドイツのザクセン州に逃れ、彼はそこで小学校と高校を卒業しました。彼は1953年から1956年までロストック大学で化学を学び、その後西ドイツに逃れてゲッティンゲン大学で化学の研究を続けました。1962年にハンス・ブロックマンの指導の下、天然物の 有機化学で博士号（Dr. rer. nat.）を取得しました。

ウィマーは1964年までゲッティンゲン大学で研究員および講師として勤務した。しかし、生きた細胞の化学に興味をそそられ、1964年に研究対象をカナダのブリティッシュコロンビア州バンクーバーにあるブリティッシュコロンビア大学生化学科のゴードン・テナーのもとに移り、転移RNAを研究した。その後、1966年に米国でイリノイ大学植物学科のマンフレッド・E・ライヒマンのもとで植物ウイルスを研究した。

1968年、 MITのデイビッド・ボルティモア研究室を5か月間訪問した際、ウィマーはポリオウイルスに触れ、これが彼の感染源となった。1968年から1974年の間、彼はミズーリ州セントルイス大学医学部の微生物学科で教鞭をとり、研究を行った。1974年、彼と家族はニューヨーク州ロングアイランドのストーニーブルック大学に移り、医学部の微生物学科に入学し、学術的な環境で活動し続けた。1979年、彼はストーニーブルック大学の教授に昇進し、1984年から1999年まで学科長を務めた。ウィマーは2002年にニューヨーク州立大学ストーニーブルック校の特別教授として表彰された。^[1]

ウィマー氏は1965年にドイツ人の理学療法士アストリッド・ブローゼ氏と結婚しており、ブローゼ氏は1988年にストーニーブルック大学で比較文学の博士号を取得した。2人の間には2人の子供がいる。

もともと有機化学者としての教育を受けたウィマーは、ウイルスを複製する（生きた）生物学的実体として、また（生きていない）有機化合物の集合体として、つまり「ライフサイクルを持つ化学物質」として深く理解し、魅了していった。^{[2] [3]} tRNAの構造と植物RNAウイルス（サテライトタバコ壊死ウイルス）の構造に取り組んだ後、ウィマーは1968年にポリオウイルスの研究を始めた。ポリオウイルスは、回復不能な弛緩性麻痺や死を引き起こすこともある恐ろしい病気、ポリオ髄膜炎の原因である。1960年代には、ポリオウイルス増殖の分子生物学も、その病因のメカニズムも解明されていなかった。

ウィマーの初期の主要な業績は、北村尚美と彼の研究室の他のメンバーが先頭に立って、1981年にポリオウイルスゲノムの構造と遺伝子構成を解明したことだった^{[4] 。これは真核生物}RNAウイルスの最初の配列であった。ゲノムの一次構造は、 3''ポリアデニル化され^{[5] 、5'で}VPgと呼ばれるタンパク質と共有結合していたため、当時のRNAウイルスの中では独特だった。^[6] VPgは後に、アニコ・ポールによってRNA複製のプライマーであることが示された。^[7]結果として得られた遺伝子マップは、ポリオウイルスが合成する唯一のポリペプチドであるポリプロテインの存在の反駁の余地のない証拠となった。ポリプロテインは、デビッド・ボルティモアによって初めて提唱され、多くのウイルスとすべてのレトロウイルスにおける遺伝子発現の特徴である。ウィマーの研究室はポリタンパク質の存在を証明しただけでなく、ポリタンパク質が機能性ポリペプチドに加工される経路もほぼ特定した。^[8] Bert L. Semler ^[9]は、切断は主に進化的に保存された Q^G 部位で起こることを示した。これらの研究は、Sung Key Jang (1988) によるピコルナウイルスゲノム内の「内部リボソーム進入部位」( IRES )の発見の基礎となり、 ^{[10] [11]} Nahum Sonenberg と彼の同僚も独自に説明した。IRES 要素はキャップ非依存的にタンパク質合成を開始できるようにするもので、これは真核細胞のタンパク質合成における長年の定説に反する。IRES は現在、細胞生物学およびバイオテクノロジーへの応用で広く認識されている。もともとウィマーの研究室で構築されたIRESキメラ腫瘍溶解性ポリオウイルス[PV（RIPO）] ^[12]は、現在デューク大学のマティアス・グロマイヤーによってヒト神経膠腫の治療薬として開発されています。

^{ウィマーはポリオウイルス受容体CD155 [13]}の共同発見者であり、CD155は細胞接着分子^[14]であり、腫瘍抗原でもあり、その発現はソニックヘッジホッグ経路によって制御されています。^{[15]ウィマーの研究室の}マイケル・ロスマン研究室およびステフェン・ミューラーとの10年に及ぶ共同研究により、CD155の2つの外側ドメインの結晶構造が明らかになり、ポリオウイルス/受容体複合体の構造が解明されました。^[16]

1991年、モラ、ポール、ウィマーは、初めてのウイルスのde novo無細胞合成法を発表しました。 ^{[2] [17]}この実験は、未処理の哺乳類細胞の細胞質抽出物におけるポリオウイルスの完全なライフサイクルの生化学的研究につながりました。それ以来、多くの研究者が、細胞膜、核、ミトコンドリアの障壁のない細胞「ジュース」を使用するこの戦略を、ポリオウイルスの翻訳とゲノム複製の重要なステップの研究に使用してきました。

ウィマーは、1981年に解読されたゲノムのヌクレオチド配列を使用して、1991年に発表された研究に続き、ゲノムを化学的に二本鎖DNA（「cDNA」）の形で合成し、次に酵素的に^[17]ゲノムRNAに転写し、無細胞系で「生命を始動」させました。^[3] 2002年にチェロ、ポール、ウィマーによって発表されたこの研究は、生きた細胞の外で達成された天然テンプレートのない生物の最初の試験管合成でした。^[3]ポリオウイルスの合成は世界的な注目を集め、高い賞賛、嘲笑、激しい非難を受けました。^[18]数年後、ウィマーはEMBO Reportsに、この新しい種類の研究が生み出した激しい議論を呼んだ問題（倫理的問題、ポリオウイルスの世界的な根絶に関する疑問、「二重使用研究」の懸念）について考察したエッセイを発表しました。^[19]この実験は「原理の証明」を提供するだけでなく、コンピューターを親とする生物の完全な合成を先導し、これまで不可能だった程度まで生物の生物学的構造と機能を調べることを可能にする戦略である。^[20]一方、合成生物学は新しい種類のRNAウイルス遺伝学をもたらし^[21]、ウイルスの再コード化されたゲノムのコンピューター支援による迅速な化学合成法の開発に使用されている。この戦略により、非常に短い時間で新しいワクチンを生成することができる。^{[22] [23] [24]}

最近、ウィマーの研究室は、何十年もの間解明されていなかったポリオウイルスの形態形成における重要なステップを解明した。^[25]

• ドイツ、オーストリア、スイスのウイルス学研究機構による Loeffler-Frosch Medaille 2014 (2014)
• 米国科学アカデミー（2012年）。
• ロベルト コッホ財団 ベルリン (2012)
• アメリカ科学振興協会(2009)
• ドイツ自然科学アカデミー レオポルディナ フォン1652 (1998)
• アメリカ微生物学会(1994)
• ベルリンのロベルト・コッホ財団より感染症における生涯にわたる功績に対してロベルト・コッホ金メダルを授与（2012年）
• 議会特別表彰状。2012年。
• ビレッジタイムズヘラルド「医学界の年間最優秀人物」（2012年）。
• オランダ王立芸術科学アカデミーよりMWベイエリンクウイルス学賞（2011年）
• ニューヨーク州立大学研究財団生涯功労賞（2008年4月）
• ストーニーブルック大学名誉教授（2002年）
• アレクサンダー・フォン・フンボルト・フォルシュングシュプレイス(1996)
• NIH功労賞（1988年、1998年）
• 科学情報研究所の高引用研究者（1981年～現在）^[1]

• ウイルス遺伝学。ゲスト編集者 Eckard Wimmer および Rob Goldbach。「遺伝学と発達に関する現在の意見」。Current Biology LTD。第 2 巻、第 1 号、1992 年
• 動物ウイルスの細胞受容体。エッカード・ウィマー編。コールド・スプリング・ハーバー研究所出版。コールド・スプリング・ハーバー、ニューヨーク、1994年
• エンテロウイルスおよびライノウイルスのゲノム複製における RNA シグナル。Seminars in Virology。ゲスト編集者 Eckard Wimmer。Academic Press。第 8 巻、1997 年。
• ピコルナウイルスの分子生物学。Bert L. Semler および Eckard Wimmer 編。ASM Press、ワシントン DC、2002 年。
• ポリオ撲滅における抗ウイルス薬の役割を探る。ワークショップ レポート 2006。SL Katz、R. Andino、D. Joseph-McCarthy、JF Modlin、N. Nathanson、RJ Whitley、E. Wimmer。米国国立研究会議 (米国科学アカデミー)、米国アカデミー プレス、ワシントン DC、米国
• ピコルナヴィレン – グルンドラーゲン。エッカード・ウィマーとアニコ・ポール。 「Medizinische Virologie、第 2 版、WH Gerlach および HW Doer 編、Georg Thieme Verlag、2009 年。（ドイツ語）

• ポリオウイルスの合成

• ウィキメディア・コモンズのエッカード・ウィマーに関連するメディア
• ストーニーブルック大学分子遺伝学および微生物学部教員ページ: エッカード・ウィマー