ナンシー・M・ボニーニ | |
|---|---|
| 生まれる | 1959年(64歳~65歳)[4] |
| 国籍 | アメリカ人 |
| 母校 | プリンストン大学 ( AB ) カリフォルニア工科大学 (ポスドク) |
| 知られている | ヒト神経変性疾患の初のショウジョウバエモデルを開発 |
| 配偶者 | アンソニー・キャッシュモア |
| 受賞歴 |
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| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | |
| 機関 | ペンシルバニア大学 |
| 博士課程の指導教員 | デビッド・L・ネルソン |
| Webサイト | http://web.sas.upenn.edu/bonini-lab/ |
ナンシー・M・ボニーニ(1959年生まれ)は、アメリカの神経科学者、遺伝学者であり、ショウジョウバエをモデル生物として人間の脳の神経変性を研究する先駆者として最もよく知られています。ショウジョウバエモデルアプローチを使用して、ボニーニの研究室は、筋萎縮性側索硬化症(ALS、ルー・ゲーリック病とも呼ばれる)[5]、アルツハイマー病[6]、パーキンソン病[7] [8]などの神経変性疾患の発症と進行、 および老化、神経損傷と再生[9]、環境毒素への反応に重要な遺伝子と経路を特定しました。[8]
1994年からペンシルベニア大学で生物学の教授を務めるボニーニは、初代ルシール・B・ウィリアムズ生物学任期教授(2006~2012年)[10] 、ハワード・ヒューズ医学研究所研究員(2000~2013年)[1] [11]、フローレンス・RC・マレー生物学教授(2012年~)[12]を歴任。2018~2021年はAnnual Review of Geneticsの編集者 を務めた。[13] [14]
幼少期と教育
ボニーニは1959年にローズとウィリアム・「ビル」・ボニーニの両親のもとに生まれました。[4]父親は1952年から1996年までプリンストン大学で地質科学と土木工学の教授を務めていました。 [15]ナンシー、妹(ジェニファー)、兄弟(ジャックとジェイミー)、そして父親は全員プリンストン大学に通っていました。[16]
ボニーニは1981年にプリンストン大学で生物学の学士号を取得した。[17]ウィリアム(チップ)クインの指導の下で行われた彼女の学部論文研究は、彼女の最初の出版物「正常および突然変異のショウジョウバエにおける報酬学習」の基礎となった。[18]卒業後、ボニーニはウィスコンシン大学マディソン校の神経科学トレーニングプログラムに入学した。そこで彼女はデビッド・L・ネルソンの研究室で博士研究を修了し、 [19] 1987年に神経科学の博士号(Ph.D.) を取得した。 [20]ボニーニの博士研究員後の研究は、カリフォルニア工科大学のシーモア・ベンザー(行動遺伝学者)の研究室で行われた。[17]脳と行動の遺伝的基礎を理解するためのツールとしてショウジョウバエを使用することに焦点を当てたボニーニは、ショウジョウバエが人間の神経変性疾患のモデルとして使用できることを初めて実証した。 [21] [22]
研究
ヒトの神経変性疾患のモデルとしてのショウジョウバエ
1998年、ボニーニの研究は、ショウジョウバエがヒトの神経変性疾患の生体内モデルとして使用できることを決定的に実証しました。 [21] [22]このモデルを使用して、ボニーニの研究グループはその後、正常な生物学、傷害、および疾患に役割を果たす予期しない新しい経路を発見しました。[17]ショウジョウバエが疾患モデルとして使用できることを示す先駆的な研究で、ボニーニの研究室はヒト遺伝学者と協力し、ヒト神経変性ポリQ疾患タンパク質の正常型と変異型の発現の影響を調べました。タンパク質の変異型を発現したハエは、ヒトポリQ疾患患者に見られるものと同様の症状と特徴を示しましたが、正常なタンパク質を発現したハエはそうではありませんでした。[23] [24]
シャペロンとポリグルタミン反復病
ボニーニの研究グループは、ショウジョウバエの神経変性モデルにおけるポリグルタミン反復病(ポリQ病)を研究し、ポリQ病、[25]、続いてパーキンソン病[7] [23] [26]における分子シャペロンの重要な役割を解明しました。これらの研究では、シャペロンHsp70の上方制御が神経変性を抑制し、この発見により、シャペロンはパーキンソン病やその他の神経変性疾患の新たな治療ターゲットとして確立されました。 [7] [26] [27]ボニーニの研究チームは、さらなるショウジョウバエ研究でシャペロンの薬理学的可能性を実証しました。神経衰弱の症状が目に見える前に突然変異体ハエにゲルダナマイシン(Hsp90に作用する抗腫瘍抗生物質)を投与すると、突然変異体ハエの神経変性の発症が回避され、パーキンソン病やその他の神経変性疾患にかかりやすい人々への新しいアプローチを示唆しています。[28]
筋萎縮性側索硬化症(ALS/ルー・ゲーリック病)
ボニーニの研究室では、家族性ALSのショウジョウバエモデルを開発・検証し、 [9] [29] [30]、ALSモデルを使用して、ALSの発症、進行、および可能な治療に重要な遺伝子と経路を評価しました。[31] [32]これらの研究を通じて、ボニーニのチームはアーロン・ギトラーと協力して、ATXN2(タンパク質アタキシン-2をコードする遺伝子)がALSの疾患感受性遺伝子であり、TDP-43とアタキシン-2の相互作用を阻害することがALSやその他の疾患の治療の有望なターゲットであることを発見しました。[30] [31] [32] [33] [34]
脳のマイクロRNAが老化と疾患に果たす役割
ボニーニ研究室は、保存されたマイクロRNAであるmiR-34が、老化したショウジョウバエの脳で神経保護の役割を果たしていることを発見しました。[35] miR-34の喪失は、老化の加速、脳神経変性の発症の遅れ、生存率の低下と一致するプロファイルをもたらしましたが、miR-34の上方制御は生存率を高め、神経変性を軽減しました。[35] [36]
アルツハイマー病のエピジェネティックな基礎
2018年、ボニーニは共同研究者のシェリー・バーガー、ブラッド・ジョンソンらとともに、アルツハイマー病患者と非患者から提供された組織サンプルのエピジェネティックなランドスケープを調査する研究を完了した。この研究結果は、老化とアルツハイマー病のエピジェネティックなつながりの根拠を確立し、アルツハイマー病の新しいモデルと、アルツハイマー病を「正常な老化の進行した状態」と見なす従来の見解からのパラダイムシフトを示唆した。研究結果に基づき、ボニーニと共同研究者は、エピゲノムで起こる一連の正常な老化変化がアルツハイマー病を予防し、それらの正常な予防変化を阻害することがアルツハイマー病にかかりやすい引き金となる可能性があることを確立した。[6] [37]
栄誉と賞
1994年よりペンシルベニア大学で生物学の教授を務めるボニーニは、初代ルシール・B・ウィリアムズ生物学任期教授(2006年~2012年)[10] 、ハワード・ヒューズ医学研究所研究員(2000年~2013年)[1] [11]、フローレンス・RC・マレー生物学教授(2012年~)[12]を歴任。2012年、彼女は米国科学アカデミー[ 11] [38]と米国医学アカデミー[2]に選出された。また、2012年、ボニーニはアメリカ科学振興協会のフェローに選出された。[39] 2014年、ボニーニはアメリカ芸術科学アカデミー[3]に選出された。
ボニーニは、 1996年にマーチ・オブ ・ダイムズのバジル・オコナー賞、[40] 1997年にパッカード科学技術フェローシップ、[41] 2009年にエリソン医療財団の老化研究上級学者賞、[42] 2015年に老化の生物学的メカニズムの研究に対するグレン賞、[43] 2016年に国立衛生研究所の優秀研究者R35賞を受賞しました。 [44] [45] 2010年には、チャーリー・ローズのブレインシリーズ(エピソード:障害のある脳)にパネリストとして出演しました。 [46]
個人的
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ボニーニは、アラビドプシスの青色光受容体として機能するクリプトクロムの発見で最もよく知られているペンシルベニア大学名誉教授のアンソニー・キャッシュモア[ 16]と結婚している。[47]
代表的な出版物
ジャーナル記事
- Warrick JM、Paulson HL、Gray-Board GL、Bui QT、Fischbeck KH、Pittman RN、Bonini NM (1998)「拡大したポリグルタミンタンパク質が核封入体を形成し、ショウジョウバエの神経変性を引き起こす」 Cell 93(6): 939–949. PMID 9635424.
- Warrick JM、Chan HY、Gray-Board GL、Paulson H、Bonini NM (1999)分子シャペロンhsp70によるショウジョウバエのポリグルタミン病の抑制。Nature Genetics 23: 425–428。PMID 10581028。
- Auluck PK、Chan HY、Trojanowski JQ、 Lee VM、Bonini NM (2002)パーキンソン病のショウジョウバエモデルにおけるシャペロンによるα-シヌクレイン毒性の抑制 。Science 295(5556):865-8。PMID 11823645
- Watson MR、Lagow RD、Xu K、Zhang B、Bonini NM (2008)筋萎縮性側索硬化症のショウジョウバエモデルはヒトSOD1による運動ニューロンの損傷を明らかにする。Journal of Biological Chemistry 283:24972-24981。PMID 18596033。 (今週の論文 として取り上げられています)[29]
- Kim HJ、Raphael AR、LaDow ES、McGurk L、Weber RA、Trojanowski JQ、Lee VM、Finkbeiner S、Gitler AD、Bonini NM (2014) eIF2αリン酸化の治療的調節は筋萎縮性側索硬化症疾患モデルにおけるTDP-43毒性を回復させる。Nature Genetics 46:152-160。PMID 24336168。
- Nativio R、Donahue G、Berson A、Lan Y、Amlie-Wolf A、Tuzer F、Toledo JB、Gosai SJ、Gregory BD、Torres C、Trojanowski JQ、Wang LS、Johnson FB、Bonini NM、Berger SL (2018)アルツハイマー病における正常な老化のエピジェネティックランドスケープの調節不全。Nature Neuroscience 21: 497–505。PMID 29507413。
レビュー
- McGurk L、Berson A、Bonini NM (2015)ショウジョウバエはヒト神経変性疾患の生体内モデルとして利用可能。遺伝学201: 377–402。PMID 26447127 。
- Fang Y、Bonini NM(2015)「ショウジョウバエに希望を:軸索損傷のショウジョウバエの羽のパラダイム」神経再生研究10:173-5。PMID 25883604。
- McGurk L、Rifai O、Bonini NM(2019)加齢性神経疾患におけるポリ(ADPリボシル化)。遺伝学の動向35:601–613。PMID 31182245。
解説
- Bonini NM、Hardiman O (2015) 「Ataxin-2はALSの臨床スペクトルへの洞察を広げる」神経学84:244–5.PMID 25527266 。
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最近開発された
Drosophila
wing injury アッセイは、生体内で軸索の変性と再生を研究するための優れたアプローチです (Fang et al., 2012)。これらの研究の目標は、軸索の変性と再生に必要な遺伝子を特定し、脊髄と神経の損傷に関与する制御プロセスを特定することです。
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しかし、1998年にボニーニは、このささやかな昆虫の科学的範囲を劇的に拡大するアイデアを考案した。彼女は、人間の脳疾患に関連する遺伝子を挿入することで、ハンチントン病、パーキンソン病、ALSなど、あまり理解されていない神経変性疾患に関する重要な洞察が得られるかもしれないと考えていた。「『こんなにひどい病気がたくさんあるのに、モデル生物で実際に研究している人はいない』と感じました」とボニーニは言う。「リスクが高いことはわかっていました。」
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「… この号の 1069 ページで、アタキシン 2 タンパク質中のグルタミン (Q) アミノ酸残基の短い拡張 (ポリグルタミン、またはポリ Q 領域) が ALS のリスク増加と関連しているという証拠を提示しています。この予想外の発見は、アタキシン 2 中の長いポリ Q 拡張が、歩行異常を伴う神経変性疾患である脊髄小脳失調症 2 型を引き起こすという発見から 15 年後に得られました。
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外部リンク
- 公式サイト - The Bonini Lab
- Google Scholarにインデックスされた Nancy Bonini の出版物
