マイケル・E・グリーンバーグ

マイケル・グリーンバーグ（1954年5月25日生まれ）は、分子神経生物学を専門とするアメリカの神経科学者です。^{[1]彼は2008年から2022年まで}ハーバード大学医学部の神経生物学科長を務めました。

マイケル・グリーンバーグはニューヨーク州ブルックリンで育ち、1976年にウェズリアン大学を優秀な成績で卒業し、化学の学位を取得しました。博士研究を行い、ニューヨーク市のロックフェラー大学でノーベル賞受賞者ジェラルド・エデルマンの研究室で博士研究員として研究を始めました。その後、ニューヨーク大学メディカルセンターでエドワード・ジフのもとで博士研究員として研究を終えました。

グリーンバーグはジフの研究室にいた頃、細胞の原癌遺伝子であるc-fosの転写が神経栄養因子による活性化の数分以内に誘導されることを観察した。これは、細胞が外部信号に反応する仕組みを初めてメカニズム的に説明した例の 1 つである。細胞培養におけるこの発見から、ニューロン活動や感覚経験でさえも脳内で c-fos 発現を誘導できるという観察が導かれた。この発見は現在、神経生物学の主要原理とみなされており、活動中のニューロンの真のマーカーとして神経科学で広く使用されている。1960 年代にトルステン・ヴィーゼルとデイヴィッド・ヒューベルが行ったノーベル賞受賞実験では、視覚皮質に適切な回路を確立するには発達段階で視覚経験が必要であることが示されたが、その細胞的および分子的根拠は不明であった。c-fos やその他の活動依存遺伝子の特定によって、経験 (つまり養育) が細胞プロセス (つまり自然) とどのように結びつくかを説明する分子メカニズムが明らかになった。

1986年、グリーンバーグはマサチューセッツ州ボストンに移り、ハーバード大学医学部の微生物学および分子遺伝学部門に研究室を開設した。1999年、ボストン小児病院の神経生物学プログラムのディレクターに任命された。^{[2] [3]} 2008年、ハーバード大学医学部の神経生物学部門の部門長に就任した。 ^[4]

グリーンバーグ研究室の使命は、活動依存性遺伝子発現プログラムが脳の発達と機能を制御するメカニズムを理解することです。^[5]研究室の研究により、ニューロンを脱分極させるイオンチャネルの最初の活性化から、^{[6] [7]}遺伝子発現に至るその後の下流シグナル伝達カスケード^[8]、そして抑制性ニューロンと興奮性ニューロンなど脳内の特定のサブタイプの細胞における経験依存性遺伝子発現のパターンまで、このプロセスの多くの基本的なステップが明らかにされました。^[9]

グリーンバーグが発見した活動依存性遺伝子発現プログラムは、神経系の発達と機能、特に脳内の抑制性回路の形成において重要な生物学的役割を果たすことが示されています。グリーンバーグと同僚は、活動依存性遺伝子Bdnfのプロモーターの特定の部位に変異を導入することで、視覚経験がマウスの皮質でBdnf発現を誘導できなくなることを示しました。さらに、著者らはこれらの動物で抑制性シナプスと回路の形成が阻害されていることを発見しました。 ^[10]著者らは興奮性シナプスの形成や機能には影響がないことを発見しました。

この発見に加えて、グリーンバーグ研究室は、Bdnf転写の調節を介して抑制性シナプス形成に必要な活動依存性転写因子NPAS4と他の活動依存性遺伝子も発見しました。^[11]以前の発見と同様に、著者らは、NPAS4機能の乱れが興奮性シナプスの形成や機能に影響を与えなかったことから、抑制性回路の発達においてこの遺伝子プログラムが特定の役割を果たすことを発見しました。したがって、活動依存性遺伝子プログラムは、ニューロン出力と神経系機能の微調整を担う皮質の抑制性回路の発達において特に重要な役割を果たしています。

2010年、グリーンバーグ研究室はエンハンサーRNA（ eRNA）と呼ばれる新しいクラスのRNAを発見しました。これは染色体のエンハンサー領域から転写されるRNAです。 ^[12]グリーンバーグと同僚は、eRNAがニューロンの活動に反応して転写され、細胞内の他の遺伝子の発現を制御する機能があることを発見しました。健康と病気における遺伝子発現の調節におけるeRNAの役割は、がん研究などのさまざまな分野で引き続き研究されています。

彼の研究は、自閉症スペクトラム障害、特に転写を制御するメチルDNA結合タンパク質であるMeCP2の変異によって引き起こされるレット症候群の分子生物学と遺伝学にも及んでいる。彼の研究では、レット症候群のマウスモデルにおける経験依存遺伝子プログラム、特にMeCP2の変異が脳内の特に長い遺伝子の発現をどのように阻害するかを調べている。^[13]

グリーンバーグ研究室では、ヒトのニューロンにおける活動依存的な遺伝子発現も研究しており、この遺伝子発現プログラムを他の哺乳類や霊長類と比較しています。2016年に、彼と彼の同僚は、刺激後にヒトと霊長類の脳で選択的に誘導される遺伝子を特定しました。^[14]彼らは、オステオクリンと呼ばれるこの遺伝子はマウスの骨と筋肉で発現しているのに、げっ歯類の脳では検出されず、霊長類のニューロンでのその誘導発現は、活動依存的な転写因子MEF2に結合するDNA調節要素の進化によってもたらされることを発見しました。

グリーンバーグは200本以上の論文を執筆しており、Journal of Neuroscience、Learning & Memory、Neuron、Molecular & Cellular Neuroscienceなどの雑誌の編集委員を務めています。^{[15] [16]彼は、}モーガン・シェン、デビッド・ギンティ、アザド・ボニー、アン・ブルネット、リカルド・ドルメッチ、アニルヴァン・ゴーシュ、ヒルマー・バディングなど、多くの成功した神経科学者を指導してきました。

グリーンバーグは、神経科学におけるエドワード・M・スコルニック賞や神経科学における技術進歩に対するマックナイト賞など、数々の賞を受賞している。2015年にはカーラ・シャッツとともに神経科学におけるグルーバー賞を受賞した。彼はアメリカ芸術科学アカデミーと米国科学アカデミーの会員である。^{[17] 2023年には}ブレイン賞を受賞した。^[18]

• シナプスの発達と認知機能を制御するシグナル伝達ネットワーク - マイケル・グリーンバーグによるビデオ講義、2010 年