C. 데이비드 알리스(1951)

샤론 덴트(Sharon Dent)는 휴스턴에 있는 텍사스대학교 MD 앤더슨 암센터의 후성유전학 및 분자 발암학 교수입니다.

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Shiv Grewal은 메릴랜드주 베데스다에 있는 국립보건원(National Institutes of Health) 국립암연구소(National Cancer Institute)의 연구소장이자 NIH의 저명한 조사관입니다.

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출처: 사사하라 코지/AP/Shutterstock

David (Dave) Allis는 염색체를 구성하는 단백질과 핵산의 복합체인 염색질 생물학의 선구자였습니다. 그는 DNA의 변형, 특히 DNA를 감싸고 있는 히스톤 단백질의 화학적 변화가 유전자 발현과 세포 기능의 다른 많은 기본 측면에 어떻게 영향을 미치는지 밝혔습니다. 그의 '히스톤 코드' 가설은 다른 단백질이 DNA를 주형으로 사용하는 진핵 세포의 거의 모든 과정에 중요한 히스톤 변형을 읽는다는 것을 시사했습니다. Allis는 게놈을 넘어서는 후생유전학적 변화가 어떻게 인간의 건강과 질병에 영향을 미칠 수 있는지를 밝히는 데 중요한 역할을 했으며, 치료법 개발을 위한 완전히 새로운 길을 제시했습니다. 그는 71세의 나이로 사망했습니다.

히스톤 변형은 1966년 Vincent Allfrey에 의해 처음 보고되었지만 Allis의 연구 이전에는 그 중요성과 관련 효소 활성이 불분명했습니다. Allis는 DNA가 RNA로 전사되어 발현된 단백질로 전사되는 조절과 직접적인 연관이 있음을 보여주었습니다. 그의 연구는 세포가 어떻게 유전자 발현 패턴을 확립하고 유지하는지를 조명했으며 단일 게놈이 어떻게 다양한 유형의 세포를 생성할 수 있는지 이해하기 위한 토대를 마련했습니다. 그는 Canada Gairdner International Award, 생명 과학 분야 획기적인 상, 기초 의학 연구 분야에서 Albert Lasker Award(Michael Grunstein과 함께)를 받았습니다.

Allis는 1951년 오하이오주 신시내티에서 태어나 인디애나 대학교 블루밍턴에서 생물학 박사 학위를 받았습니다. 뉴욕 로체스터 대학에서 마틴 고로프스키(Martin Gorovsky)와 박사후 과정을 밟는 동안 그는 텍사스 휴스턴에 있는 베일러 의과대학에서 독립적인 연구를 수행하기 위해 모델 유기체인 담수 원생동물인 테트라히메나(Tetrahymena)를 연구했습니다. Allis는 히스톤에 아세틸기를 추가하는 효소(히스톤 아세틸트랜스퍼라제 또는 HAT)를 식별하기 시작했으며, 아세틸화된 히스톤이 많은 테트라히메나가 히스톤의 훌륭한 공급원이 될 것이라고 추론했습니다. 이 결정은 심의와 헌신을 바탕으로 독특한 탐구 방향을 추구하는 그의 능력을 보여 주었으며, 이는 상당한 발전을 이루는 데 중추적인 역할을 할 것입니다.

그의 주요 돌파구는 1996년에 전사를 촉진하는 역할을 하는 효소 GCN5를 HAT로 발견하면서 이루어졌습니다(JE Brownell et al. Cell 84, 843-851; 1996). 히스톤을 변형하는 효소 활성은 아직 확인되지 않았으며, 전사 기계에 그러한 활성이 포함될 수 있다는 데이터도 없습니다. Allis의 발견의 영향은 즉각적이고 엄청났으며 HAT에 관한 논문이 폭발적으로 늘어났습니다. 전사 조절에서 히스톤 아세틸화의 중요성은 이제 의심의 여지가 없습니다.

Allis는 또한 특정 변형과 유전자 발현 사이의 인과 관계를 정의하는 데 중추적인 역할을 했습니다. 그의 연구는 다른 어떤 연구보다도 염색질 구조를 통한 유전자 조절 연구에 르네상스를 촉발시켰습니다.

Allis는 뉴욕의 Syracuse University, University of Rochester 및 Charlottesville의 Virginia 대학교에서 근무한 후 2003년 뉴욕의 Rockefeller University에 정착했습니다. 그는 계속해서 히스톤 인산화와 세포 분열 중 염색체 분리 사이의 연관성을 포함하여 아세틸화를 넘어 히스톤 변형의 역할을 설명했습니다. 그와 그의 동료들은 악성 암과 관련된 히스톤 돌연변이와 염색질 변화 사이의 연관성을 발견했습니다. 그는 이것의 임상적 중요성을 재빨리 인식하고 유사한 돌연변이가 다른 질병의 전반적인 염색질 상태를 바꿀 수 있다는 점에 주목했습니다. 그의 연구는 많은 질병의 복잡한 측면을 해결하고 새로운 치료법을 제공하는 데 필수적이라는 것이 입증될 것입니다.