Williama J. Lennarza
Williama Lennarza | |
|---|---|
| Urodzić się | maj 1934 |
| Zmarł | 27 października 2021 r |
| Edukacja | Pennsylvania State University (licencjat) University of Illinois (doktorat) |
| Pracodawca | Uniwersytet Harwardzki Centrum Onkologii Uniwersytetu Teksasu Uniwersytet Johna Hopkinsa Uniwersytet Stony Brook |
| Tytuł | Emerytowany profesor Katedry Biochemii i Biologii Komórki |
William Joseph Lennarz (maj 1934 - 27 października 2021) był biochemikiem na Uniwersytecie Stony Brook . Urodził się w maju 1934 roku w Nowym Jorku. Zanim Lennarz rozpoczął pracę w Stony Brook, studiował chemię i chemię organiczną. Po pracy jako pracownik naukowy ze stopniem doktora na Harvardzie zainteresował się biochemią. Większość swoich badań poświęcił procesom biochemicznym w komórkach.
Wczesne życie i edukacja
William J. Lennarz był biochemikiem na Uniwersytecie Stony Brook. Lennarz rozpoczął karierę akademicką na Penn State University jako kierunek inżynieria chemiczna, ale ostatecznie zmienił kierunek studiów na chemię. Po ukończeniu Penn State Lennarz uczęszczał na University of Illinois, aby uzyskać tytuł magistra chemii organicznej. Uczęszczając na University of Illinois, Lennarz badał zastosowanie kwasów boronowych jako potencjalnego leczenia raka. Kiedy wiązka neutronów jest przykładana do boru, jest w stanie emitować cząstki alfa, które mają zdolność zabijania komórek. Mając to na uwadze, Lennarz próbował wprowadzić kwasy boronowe do komórek nowotworowych, aby stworzyć mechanizm selektywnego niszczenia komórek nowotworowych. Podczas studiów podyplomowych Lennarz zainteresował się biochemią, co skłoniło go do podjęcia pracy podoktorskiej Konrada Blocha z Harvardu. Na Harvardzie Lennarz zajmował się badaniami nad biosyntezą kwasów tłuszczowych w drożdżach. Dzięki swojej pracy na Harvardzie był w stanie odegrać rolę w odkryciu acylowego białka nośnikowego , które jest enzymem w cyklu biosyntezy kwasów tłuszczowych. Po opuszczeniu Harvardu Lennarz był zatrudniony w Johns Hopkins i University of Texas Cancer Center, zanim przybył do Stony Brook. Lennarz miał ponad dwieście publikacji, z czego mniej więcej połowa pojawiła się po jego przybyciu do Stony Brook w 1989 roku. Jego laboratorium koncentrowało się głównie na badaniu syntezy glikoprotein.
Godna uwagi praca
Wczesna praca
Przed objęciem stanowiska w Stony Brook Lennarz brał udział w kilku znaczących badaniach. Wraz z Luisem Leloirem , Robertem Spiro, Edwardem Heathem, Lennarz był w stanie określić mechanizm, za pomocą którego N-połączone oligosacharydy są dodawane do białek w retikulum endoplazmatycznym. Lennarz i jego koledzy z laboratorium odkryli, że te cukry są przenoszone jako grupa i są syntetyzowane z oligosacharydu połączonego dolicholem o konserwatywnej strukturze. Odkryli, że prekursor tych cząsteczek ma strukturę (Man) n GlcNAc B1,4 →GlcNAc-PP-dolichol, a każdy prekursor miał co najmniej pięć reszt mannozy. Ponadto odkryli, że cząsteczki prekursorów zawierają od jednej do dwóch cząsteczek glukozy, co było zaskakującym odkryciem. Do tego momentu wszystkie scharakteryzowane N-połączone oligosacharydy nie miały cząsteczek glukozy. Doprowadziło to grupę do postulatu, że składnik oligosacharydowy prekursora został zmodyfikowany przez glikozydazy , zanim glikoproteinę można było uznać za dojrzałą. Ta praca była bardzo ważna w stworzeniu podstaw dla późniejszych badań opisujących mechanizm kompletnego składania glikoprotein w retikulum endoplazmatycznym.
Ostatnia praca
W 2006 roku Lennarz wraz z kilkoma współpracownikami opublikował badanie dotyczące peptydu N-glikanazy (PNGazy). Białko to pomaga w procesie degradacji źle sfałdowanej glikoproteiny poprzez usuwanie łańcuchów oligosacharydowych z białek. Lennarz i współpracownicy użyli mysiej PNGazy Png1P do zbadania interakcji tego białka z proteasomem. Białka fuzyjne GST każdego białka obserwowanego w badaniu zostały wyprodukowane w E. coli w celu niezawodnego oczyszczenia każdego białka. Badanie wykazało, że in vitro mysia PNGaza oddziałuje bezpośrednio z białkami mHR23B i ms4. Wcześniej uważano, że ATP jest warunkiem interakcji PNGaz z proteasomem, ale to badanie wykazało, że tak nie było. Dzięki tym badaniom Lennarz i jego zespół byli również w stanie określić, który region mysiej PNGazy był odpowiedzialny za wiązanie z ms4. Stwierdzono, że N-koniec PNGazy był niezbędny do wiązania z ms4. W porównaniu z drożdżowymi białkami PNGazy, które były wcześniej badane w czasie tego eksperymentu, mysie białka PNGazy mają wydłużony N-koniec, który zawiera domena PUB . Skracając aminokwasy 1-171 PNGazy (które tworzą N-koniec), Lennarz i jego zespół stwierdzili, że ta dodatkowa domena nie jest wystarczająca do samodzielnego wiązania ms4, co wskazuje, że całość N-końca jest wymagana do prawidłowego wiązania. Domena C-końcowa, która, jak stwierdzono, wiąże mHR23B, została również przeanalizowana przez Lennarza i jego zespół. Odkryli, że prawdopodobnie wiązanie z mHR23B aktywuje C-końcową domenę katalityczną PNGazy. Stwierdzono również, że wiązanie tych dwóch białek reguluje interakcję między mHR23B i p97, innym białkiem zaangażowanym w szlak degradacji proteasomu. Stwierdzono również, że dwa białka wiążące konkurują ze sobą o wiązanie PNGazy i stwierdzono, że kompleks wszystkich trzech białek nie jest w stanie utworzyć.
Inne godne uwagi badanie przeprowadzone przez Lennarza miało na celu określenie miejsca, w którym oligosacharylotransferaza (OT) wiąże rybosom. Enzym ten jest odpowiedzialny za przenoszenie oligosacharydów o wysokiej zawartości mannozy do polipeptydów przemieszczających się do światła retikulum endoplazmatycznego. W badaniu wykorzystano oczyszczone rybosomy i drożdżową oligosacharylotransferazę do przeprowadzenia każdego eksperymentu. Stwierdzono, że OT wiąże rybosom, a Sec61 translocon wiąże się również z rybosomem, tworząc kompleks do glikozylowania N-połączonych oligosacharydów na białkach przemieszczających się do retikulum endoplazmatycznego. Ponadto Lennarz i jego zespół wykazali, że OT wiąże podjednostkę 60S rybosomów drożdży 80S w stosunku molowym 1:1 poprzez chemiczne eksperymenty sieciowania. Stwierdzono, że białko specyficznie wiąże się z miejscem na rybosomie, z którego wychodzi translokujący polipeptyd, co jest wspierane przez jego funkcję enzymatyczną.
Niedawno Lennarz był zaangażowany w badanie struktury kompleksu translokonu Sec63 , który bierze udział w translokacji wstępnie zsyntetyzowanych polipeptydów z cytozolu do światła retikulum endoplazmatycznego. Za pomocą mikroskopii krioelektronowej udało się bardziej szczegółowo zwizualizować heptameryczną strukturę kompleksu. Stwierdzono, że kompleks ma masę 287 kilodaltonów i składa się z trzech podkompleksów. Stwierdzono, że kompleks składa się z kompleksu translokonu Sec61-Sbh1-Sss1, heterotetrameru złożonego z Sec62-Sec63-Sec71-Sec72 i trimeru złożonego z Sec63-Sec71-Sec72. Podczas oceny badań tego kompleksu Lennarz i jego zespół odkryli również, że dodatnio naładowane aminokwasy w komponencie Sec61 kompleksu były odpowiedzialne za pośredniczenie w tworzeniu kompleksu. Stwierdzono, że te aminokwasy hamują tworzenie kompleksu translokonu Sec63.