リチャード・カーシュー

リチャード・ウィリアム・カーシュー（1956年9月5日生まれ）は、ノースウェスタン大学の発生生物学者および定量生物学者です。分子生物科学の教授であり、NSF-サイモンズ定量生物学センターの所長です。

カーシューは1978年にクイーンズ大学で生物学の学士号を取得しました。そこで彼は生態学への興味を追求し、テッド・ブラウン^[1]の指導の下、シアノバクテリアの環境適応に関する研究を行いました。カーシューはトロント大学で研究を続け、ヨハン・ヘレブストから植物学の修士号を取得しました。同時に、トロントの王立音楽院で音楽作曲の訓練を受けました。

学位取得後、カーシューはトロントのバンティング・アンド・ベスト医学研究部でジャック・グリーンブラットの指導の下、研究技術者として2年間働いた。この間、彼は真核生物の遺伝子転写の生化学を研究し、音楽家としてのキャリアを捨てて生物医学の道に進むことを決意した。1982年、カーシューはマサチューセッツ工科大学で博士課程を開始し、フィリップ・A・シャープの研究室で学位論文の研究を行った。博士課程の間、カーシューは電気泳動移動度シフトアッセイ（EMSA）を、粗細胞抽出物から配列特異的DNA結合タンパク質を検出できるアッセイに改良した。^[2]この方法を使用して、彼はHeLa細胞の転写因子USFと、遺伝子転写の調節におけるその役割を特定して研究した。^{[3] [4]}カーシューは、現在では生物医学文献で一般的になっている、論文の複数の著者を「共同第一著者」とする手法を普及させる役割も果たした。カーシューと大学院生仲間のルイス・チョドッシュは、アンドリュー・ファイアとマーク・サミュエルズ^[5]のこのメカニズムの使用に触発され、このメカニズムをCell誌の共同論文^[2]に採用することにしました。彼らの論文のこの斬新な特徴は多くの人の注目を集め、その後他の論文にも採用されました。

大学院での研究の後、カーシューはヘレン・ヘイ・ホイットニー研究員としてカリフォルニア大学バークレー校で博士研究員として研究を行った。カーシューはジェラルド・M・ルービンの指導の下、ショウジョウバエの複眼発達の分子メカニズムについて研究した。彼は、RINGフィンガードメインタンパク質のSeven in Absentiaが多能性眼細胞がR7光受容細胞の運命を辿るために不可欠であることを示した。^{[6]その後の研究では、Seven in Absentiaが}Rasシグナル伝達経路によって活性化され、 E3ユビキチンリガーゼとして作用してR7細胞分化の転写抑制因子を急速に分解することを示した。^{[7] [8]}

カーシューは、1992年にピッツバーグ大学生物科学部で独立した研究グループを立ち上げました。1998年に終身在職権を持つ准教授、2001年に教授になりました。2001年に、カーシューはノースウェスタン大学に移り、エバンストン キャンパスにある分子生物科学部の教授になりました。2006年に、オーウェン L. クーン分子生物学教授に任命されました。カーシューは、2012年から2018年まで、ノースウェスタン大学のロバート H. ルリー総合がんセンターでクロマチンおよび核ダイナミクス プログラムのリーダーを務めました。2007年から2014年まで、NCIが資金提供した腫瘍形成および発生生物学トレーニング プログラムのディレクターを務めました。現在は、ノースウェスタン大学で、NIGMSが資金提供した疾患の細胞および分子基盤に関するトレーニング プログラムのディレクターを務めています。

カーシュー研究室の研究の初期段階では、数々の初の成果が達成された。カーシューグループは、平面細胞極性を研究するためのモデルシステムとして、ショウジョウバエの眼を初めて確立した。 ^[9]病気の治療における潜在的な有効性を調べるために、低分子薬をスクリーニングし試験するための疾患モデルとしてショウジョウバエを使用した最初のグループである。 ^[10]フリズルドタンパク質が生体内でWnt受容体であるという遺伝学的証拠を提供した最初のグループである。 ^{[11] [12]} 1998年、同グループはショウジョウバエがRNAiまたはRNA干渉を行う能力があることを発見した。^[12]アンドリュー・ファイアーとクレイグ・メロの研究室は、線虫Caenorhabditis elegansにおけるRNAiの引き金として二本鎖RNAが重要な役割を果たすことを実証したばかりで、^[13]この発見はファイアーとメロの2006年のノーベル賞受賞につながりました。RNAiが他の動物種にも存在することを示すことで、カーシューの研究グループは哺乳類におけるRNAiの探求を刺激し、ショウジョウバエをRNAiの生化学的および遺伝学的メカニズムを研究するための第一モデルとして採用しました。カーシューの研究グループはまた、ライフサイクルのどの段階でも組織または細胞特異的にあらゆるショウジョウバエ遺伝子に対してRNAiを実行するための第1世代および第2世代のトランスジーンシステムを開発しました。 ^{[14] [15]}その後、第2世代のシステムは、注釈付きのすべての遺伝子をターゲットとするゲノムワイドなトランスジェニックラインのコレクションに拡張されました。^[16]カーシュー研究室は、RNAiのレンズを通して初めて垣間見えた小さな非コードRNAの世界のメカニズムと機能の追求を続けています。研究グループは、小さな干渉RNA（siRNA）とマイクロRNA（miRNA）が遺伝子発現を制御する方法と理由を研究してきました。

2004 年以来、カーシューグループは、発達の定量的問題に関連する疑問も追求してきました。数理生物学者ダーシー・トンプソンと彼の独創的な著書『成長と形態について』に触発され、同グループは、ショウジョウバエの眼の上皮細胞のトポロジーは、細胞が表面エネルギーを最小化する傾向により制約されていることを示しました。 ^[17]この先駆的な研究は、世界中の他のグループも形態形成の物理的側面に取り組み始めたのと同時期に登場しました。カーシュー研究室の最近の研究は、発達中に細胞が系統制限を受ける際の遺伝子発現の動的特徴に注目しています。^[18]この研究は、動物の発達における時間の重要性と、遺伝子調節ネットワークが発達に時間的柔軟性をもたらすようにどのように設計されているかに焦点を当てています。カーシューグループは、細胞代謝を制限することで発達のテンポが遅くなると、系統制限中に遺伝子抑制因子が不要になり、マイクロ RNA ファミリー全体が一般的に発達に必須ではなくなることを発見しました。^[19]

2018 年 7 月、カーシュー氏はノースウェスタン大学に新設された NSF-サイモンズ定量生物学センターの所長に就任しました。国立科学財団とサイモンズ財団の官民パートナーシップにより共同出資されている定量生物学センターには、発生生物学、応用数学、純粋数学の専門家であるノースウェスタン大学の教員 12 名が所属しています。センターの使命は、発生生物学における重要な問題の研究への数学の応用を大幅に拡大することです。これは、センター内の学際的研究を支援し、米国全土での学際的研究およびトレーニング活動を刺激することによって行われます。これらの取り組みは、全国にある他の 3 つの NSF-サイモンズセンターの取り組みによって強化されています。

• Cassidy JJ; Straughan AJ; Carthew RW (2016 年 2 月)。「ショウジョウバエにおける miR-9a による自然遺伝的変異の差別的マスキング」。遺伝 学。202 ( 2 ): 675–87。doi : 10.1534 / genetics.115.183822。PMC 4788242。PMID  26614743。

• Wu PH.; Isaji M.; Carthew RW (2013 年 10 月 10 日)。「機能的に多様なマイクロ RNA エフェクター複合体は細胞外シグナル伝達によって制御される」。Mol Cell . 52 (1): 113–23. doi : 10.1016/j.molcel.2013.08.023 . PMC  3797187 . PMID  24055343。