スティーブン・J・リパード

スティーブン・リパード
2017年のリパード
生まれる	スティーブン・ジェームズ・リパード ( 1940-10-12 )1940年10月12日（84歳）[1] ピッツバーグ、ペンシルベニア州、米国
国籍	アメリカ人
母校	ハーバーフォード大学 (BS) (1962) マサチューセッツ工科大学 (Ph.D) (1965)
受賞歴	ウィリアム・H・ニコルズ賞 （1995年） アメリカ国家科学賞 （2004年） ライナス・ポーリング賞 （2009年） プリーストリー賞 （2014年） ウェルチ化学賞 （2016年） アメリカ化学者協会金メダル （2017年）
科学者としてのキャリア
フィールド	無機化学 生物無機化学 生物化学 神経化学
機関	マサチューセッツ工科大学 コロンビア大学
博士課程の指導教員	F. アルバート・コットン
博士課程の学生	エイミー・M・バリオス ジャクリーン・バートン キャサリン・フランツ チュアン・ヘ ケネス・カーリン エリザベス・ノーラン エイミー・ローゼンツワイグ ウェスリー・サンドクイスト アン・M・バレンタイン カレン・ウェッターハーン ジョナサン・ウィルカー デボラ・ザンブル
その他の著名な学生	クリストファー・チャン(ポスドク)、クリスティン・S・チョウ(ポスドク)、ジャック・R・ノートン(ポスドク)、ジョアン・スタッブ(ポスドク)、ウィリアム・B・トルマン(ポスドク)
Webサイト	翻訳元

外部ビデオ
「スティーブン・J・リパード博士、2015年ベンジャミン・フランクリン化学賞」フランクリン研究所
「スティーブン・J・リパード教授が最高の栄誉である2014年プリーストリー賞を受賞」アメリカ化学会

スティーブン・ジェームズ・リパード（1940年10月12日生まれ）は、マサチューセッツ工科大学のアーサー・エイモス・ノイズ名誉化学教授である。彼は、金属などの非生物物質と生物系との相互作用を研究する生物無機化学の創始者の一人とみなされている。 ^[2]彼 はまた、金属イオンと脳と神経系への影響を研究する金属神経化学の創始者ともみなされている。^[4] 彼は、タンパク質の構造と合成、メタンモノオキシゲナーゼ（MMO）の酵素機能、およびシスプラチン抗がん剤のメカニズムの理解において先駆的な研究を行った。^[3]彼の研究は、がんの治療、^[4]環境のバイオレメディエーション、^{[5]および合成}メタノールベースの燃料の開発に応用されている。 ^[3]

リパードはペンシルベニア州ピッツバーグで生まれ、 1958年にテイラー・オールダーダイス高校を卒業した。 1962年にハーバーフォード大学で学士号を取得した。^[1]もともと医学部進学に興味があったが、客員化学者フランシス・PJ・ドワイヤーの医薬化学 の講演に触発され、博士号取得のために無機化学に集中することになった。 ^{[3]リパードは}MITでF・アルバート・コットン とともにレニウムオキソ錯体とクラスターの研究を行った。彼は「臭素化レニウム酸塩の化学」という論文を完成させ、1965年にMITから博士号を取得した。^{[1] [6] [2] [7]}

リパードは1966年にコロンビア大学の助教授として教鞭を執った。1969年に准教授に昇進し、1972年には教授に就任した。^[8]

1983年、リパードはMITに化学教授として戻った。^[8]彼は1989年以来、MITのアーサー・エイモス・ノイズ化学教授職に就いている^。[9] 彼と妻のジュディは1991年から1995年までMITのマグレガー・ハウスの寮長を務めた。^[10] リパードは1995年から2005年までMITの化学部門の責任者を務めた。^[1]彼は科学研究と学生への取り組みで知られ、100人以上の博士号取得者を指導した。^{[11] [2] [12]}彼の学生は幅広い分野で活躍しているが、その理由の1つは「彼は科学の最前線に赴き、興味深い問題を選ぶ必要があるという強いメッセージを伝えている」からである。 ^[2]彼の大学院生の40%は女性で、彼は女性たちに「リスクが高く、見返りも大きいプロジェクト」を与えている。^[2]

リパードは900本以上の学術論文や専門論文を共著しており、^[1]ジェレミー・バーグと共著で教科書​​Principles of Bioinorganic Chemistry (1994)を執筆した。^[13]彼はProgress in Inorganic Chemistry シリーズの第11巻から第40巻を編集した。 ^[14]彼は1983年から1989年までInorganic Chemistry誌の副編集長を務め、 ^[2] 1989年から2013年までJournal of the American Chemical Society誌の副編集長を務めた^{[2] [1]}ほか、数多くの雑誌の編集委員を務めている。^[8]

リパードの研究活動は、生物学と無機化学の境界にあります。リパードは、金属錯体の物理的および構造的特性、その合成と反応、および生物システムにおける金属イオンの関与を理解することに重点を置いています。^{[15] [16] [17]}分子結合の形成と切断は、多くの生化学的変換の基礎となっています。鉄などの純粋な無機物質は、ヘモグロビンファミリーの酸素結合など、重要な有機反応にしばしば必要です。リパードは、既存の生物システムの生理学と病理学における金属錯体の役割をより深く理解し、医療における金属イオンの可能な用途を特定しようとしています。^[16]

彼は、シスプラチンファミリーなどのプラチナベースの抗癌剤の開発を含む多くの分野で大きな貢献をしてきました。 ^[18]もう一つの関心分野は、温室効果ガス炭化水素を消費するメタンと酵素 の構造と機能です。 ^[19] 金属神経化学では、脳内の金属イオンの分子活動を研究し、神経伝達物質やその他の生物学的シグナル伝達物質と相互作用する金属イオンを結合、追跡、測定するための光学センサーとMRIセンサーを開発しています。^{[20] [21]}

シスプラチンは、多くの種類の癌の治療に最も頻繁に使用される化学療法薬の一つです。1960年代にバーネット・ローゼンバーグによって発見されましたが、その作用機序は解明されていませんでした。^{[22] [23]}

リパードの研究室で金属錯体と核酸の相互作用について行った初期の研究は、最初の金属インターカレーターの発見につながり、最終的にはシスプラチンのメカニズムの理解につながった。リパードと彼の学生はDNAとRNAの配列を調べ、硫黄原子を糖リン酸骨格に組み込み、特定の位置に水銀または白金錯体を選択的に結合させた。カレン・ジェネットは、立体的に邪魔な白金錯体が水銀塩よりもtRNAの硫黄原子に結合する可能性が高いことを発見し、研究者らは白金錯体が二本鎖RNAの塩基対の間にインターカレーションすると提唱した。^[24]これは、金属錯体がインターカレーションによってDNAに結合することを示す最初の実験的実証であった。白金テルピリジン錯体がDNA塩基対の間に挿入され、二重らせんをほどいた。^[25] ピーター・ボンドらは、ファイバーX線回折法を用いて、インターカレーター化された白金錯体を表示し、DNA塩基対内のインターカレーターの間隔が隣接排除則に従うという予測を確認することに成功した。^{[24] [26] [27]}

これにより、その後のインターカレーション結合に関する研究の基礎が確立されました。^[25] ジャクリーン・バートンらは、電子顕微鏡法を使用して、白金錯体の共有結合がDNAのスーパーコイル構造を変化させ、二重らせんを「曲げたりほどいたり」することを示しました。 ^{[18] [28] [ 29]} さらなる実験により、白金薬が生物学的標的に結合するメカニズムが調査され、抗癌作用に関する洞察が得られました。重要な結果には、白金化一本鎖DNA上の主要付加物として鎖内d(pGpG)架橋の特定、^[30]二本鎖DNA上の主要付加物の特定、白金化DNA架橋への高移動度群タンパク質の結合などがあります。^{[24] [21]}リパードと彼の同僚は、X線結晶構造解析などの技術を使用して、シスプラチンがDNA断片に結合するメカニズムを調べ、シスプラチンがどのように腫瘍細胞に侵入し、その活動を妨害するかをよりよく理解しました。^[3] シスプラチンとDNAの相互作用により、DNAの複製と転写のメカニズムを阻害するDNA-DNA鎖間および鎖内架橋が形成されます。^[22] シスプラチンによって生成される鎖内架橋と同様に、単官能金属錯体は癌治療の可能性を示唆する可能性があります。^{[31] [32]}

リパードの研究室で行われた関連研究にプラチナブルーがある。ジャクリーン・バートンは結晶性プラチナブルー、ピリドンブルーを合成し、構造的に特徴付けた最初の人物である。それ以来、このような錯体の構造、特性、反応について広範な研究が行われてきた。^{[24] [33] [34]}

高分子結晶学を研究しているリパード研究室のメンバーは、細菌の多成分モノオキシゲナーゼの構造、メカニズム、活性を研究してきました。^{[21] [35]} メタンモノオキシゲナーゼは、メタン酸化細菌と呼ばれる細菌に存在する酵素です。この酵素の主な機能は、メタン代謝の第一段階としてメタンをメタノールに水酸化することです。

エイミー・ローゼンツヴァイクは、リパードの大学院生として、可溶性メタンモノオキシゲナーゼ（MMO）のタンパク質X線構造を決定した。 ^{[2] [36]}リパードは、X線回折やその他のさまざまな方法を使用してこのような化合物を研究し、その構造と機能に関する理解を大幅に広げた。MMOは地球の炭素循環に不可欠であり、その構造に関する知識は、メタノールベースの燃料のクリーン技術の開発に役立つ可能性がある。^{[3]メタンモノオキシゲナーゼは、}バイオレメディエーションにも役立つ可能性がある。^[5]

リパードと彼の学生は、生体分子中の金属原子の活性をより深く理解するために、二鉄ヒドロキシラーゼなどの二鉄錯体の合成も研究した。彼らは、対応する生物学的形態と比較できるカルボキシレート架橋二鉄金属酵素のモデル化合物を開発した。彼らは、MMOの二鉄カルボキシレートコアと、二酸素輸送体ヘムエリスリンなどの関連するカルボキシレート架橋二鉄タンパク質の類似体を合成した。^{[37] [21] [38]} 2010年、リパードは非ヘム鉄タンパク質に関する研究でロナルド・ブレスロー賞を受賞した。^[39]

また、キングスリー・タフトによる「分子鉄ホイール」の合成も刺激的だった。これは自己組織化多金属化学で初めて観察されたホイール構造である。^{[40] [41] [42] [43]} 10個の鉄イオンを含むほぼ完全な円で、二鉄(III)オキソ錯体のメタノール溶液中で自発的に組み立てられた構造で、ヘムエリスリンのような多鉄オキソタンパク質コアをよりよく理解するために研究されていた。^{[40] [44]}鉄ホイールの特定の用途は知られていないが、鉄ホイールとそれに続くリング状のホモ金属分子クラスターは、分子磁石のサブクラスとして興味深い。^[45] もう一つの新しい錯体は「鉄三層構造」で、3つの平行な三角形の鉄ユニットと6つのクエン酸リガンドの三重架橋を含む。^[46]

リパードは金属神経化学の創始者とみなされている^[4] 。金属神経化学とは、金属イオンが脳や神経系に及ぼす影響を分子レベルで研究する学問である。^[47]無機化学と神経科学の境界領域で研究し、可動性亜鉛と一酸化窒素、およびそれらが神経伝達やその他の生物学的シグナル伝達に及ぼす影響を研究するための蛍光イメージング剤を考案した。^{[48] [49] [21]}

2011年、リパードはマサチューセッツ州ウォータータウンでオミッド・キャメロン・ファロクザドとロバート・ランガーと共にブレンド・セラピューティクスを設立した。 ^[50] ブレンドは固形腫瘍の治療のための抗がん剤の開発に注力し、^[51]がん組織を標的とし、健康な細胞には影響を与えないことを目標とした。^[52]独自の候補薬には、シスプラチンのプロドラッグであるBTP-114や、腫瘍細胞に選択的に結合する標的リガンドであるBTP-277などがあった。^{[51] [52]} 2016年現在、ブレンドはこれら2つのアプローチを採用するために、TarvedaとPlaconという2つの別々の会社に分裂した。^[53]

プラコン・セラピューティクスはプラチナベースの癌治療薬を開発している。これには、リパードの研究に基づいたアルブミン結合型プラチナプロドラッグプラットフォームを使用する最初の臨床候補であるBTP-114が含まれる。BTP-114は、食品医薬品局（FDA）によって癌治療の第1相臨床試験の承認を受けている。^[54]

ターベダ・セラピューティクスは、BTP-277（PEN-221に改名）やその他のペンタリンを開発している。これは、ペプチドリガンドを使用して標的薬剤を腫瘍細胞に運ぶ独自の治療薬である。^[53]ペンタリンはナノ粒子薬剤で、抗体薬物複合体に似ているが、より小さく、「ミニスマート爆弾」と呼ばれている。これらは、高密度の腫瘍ベースの癌を貫通できると考えられている。^[52]

リパードは、米国科学アカデミー、米国立医学研究所、米国芸術科学アカデミー、^[8]、米国哲学協会^[55]に選出されている。彼は、アイルランド王立アカデミー（2002年）、^[56]イタリア化学会（1996年）、ドイツ国立科学アカデミー（レオポルディーナ）（2004年） の名誉会員であり、ドイツのマックス・プランク研究所（1996年）の外部科学会員でもある。^[57]

彼は、ハバーフォード大学^[58]、テキサスA&M大学^[59]、サウスカロライナ大学[ ^60]から名誉理学博士号を授与されており、エルサレムのヘブライ大学^[61]からも名誉博士号を授与されている。

リパードはキャリアを通じて多くの賞を受賞しているが、^[8]最も有名なのは2004年の全米科学賞、2014年アメリカ化学会最高賞のプリーストリー賞、 ^[62]およびMITのジェームズ・R・キリアン講師賞（同研究所の教員1名に毎年授与される）である。 ^{[12]また、}ライナス・ポーリング賞、^[63] セオドア・W・リチャーズ賞、^[64]ウィリアム・H・ニコルズ賞も受賞している。^[65]生体無機化学および生体模倣化学における業績により、リパードはアメリカ化学会（ACS）からロナルド・ブレスロー賞^[66]とアルフレッド・ベイダー賞^[67]を受賞した。無機化学と有機金属化学の研究、および教育者としての役割により、彼はACSの無機化学賞^[68]と無機化学における顕著な貢献に対して表彰されました。^[69] 2015年、リパードはフランクリン研究所からベンジャミン・フランクリン化学メダルを受賞しました。^[70] 2016年には、優れた化学研究に対してFAコットンメダル^{[71] [72]}とロバート・A・ウェルチ財団からウェルチ化学賞を受賞しました。^{[73] 2017年には、}アメリカ化学者協会の金メダルの受賞者に選ばれました。^[74]

スティーブン・リパードは1964年にジュディス・アン・ドレズナーと結婚した。^[75] 2人の間にはジョシュとアレックスという2人の息子、義理の娘サンドラ、そして双子の孫娘ルーシーとアニーがいる。^[11]ジュディ・リパードは2013年9月9日に亡くなった。 ^[75] スティーブンは2017年にワシントンD.C.に移住し、科学、執筆、コンサルティング、祖父としての活動を続けながら、ハープシコード演奏と料理の腕を磨いている。^[要出典]

• リパードラボ
• MIT 化学学部のスティーブン・J・リパード氏のプロフィール