Хьюго Дж. Беллен - Hugo J. Bellen

Хьюго Дж. Беллен
Хьюго Дж. Беллен.jpg
Родившийся1953 (66–67 лет)
НациональностьБельгия
ГражданствоСоединенные Штаты Америки
Альма-матер
Награды
  • Премия Фулбрайта (1983)
  • НАТО. Товарищество (1986-1987)
  • Майкл Э. Дебейки, доктор медицины, Премия за выдающиеся достижения в области исследований (1995, 2016)[1]
  • Премия декана факультета за выдающиеся достижения в области последипломного образования (1999)
  • Чарльз Дарвин Кафедра генетики (1999)
  • Кафедра March of Dimes по биологии развития (2000)
  • Заслуженный профессор BCM (2010)
  • Премия выдающегося выпускника Калифорнийского университета в Дэвисе (2011)[2]
  • Премия Линды и Джека Гилла за выдающиеся исследователи в области неврологии (2012)[3]
  • Премия Джорджа Бидла (2014)[4]
  • Miegunyah Distinguished Fellowship Мельбурнского университета (2015)[5]
  • Член Национальной академии наук США (2020)[6]
  • Член Американской академии искусств и наук (2020)[7]
Научная карьера
ПоляГенетика, Биология развития, Неврология
УчрежденияМедицинский колледж Бейлора, Медицинский институт Говарда Хьюза
ДокторантДжон А. Кигер мл.
Другие научные консультантыУолтер Дж. Геринг, научный руководитель

Хьюго Дж. Беллен профессор в Медицинский колледж Бейлора и следователь Медицинский институт Говарда Хьюза[8] кто учится генетика и нейробиология в модельный организм, Drosophila melanogaster, плодовая мушка.

Образование и карьера

Хьюго Беллен - исследователь Медицинского института Говарда Хьюза и заслуженный профессор Медицинского колледжа Бейлора (BCM) на факультетах молекулярной генетики и генетики человека и нейробиологии. Родом из Бельгии, доктор Беллен получил степень в области бизнес-инженерии в Школе бизнеса Solvay при Брюссельском университете, степень доветеринарной медицины в Университете Антверпена и степень доктора ветеринарной медицины в Университете Гента. Он получил докторскую степень. получил степень доктора генетики в Калифорнийском университете в Дэвисе и завершил постдокторское исследование в лаборатории Доктор Вальтер Геринг в Базельском университете в Швейцарии. Он начал свою независимую карьеру в качестве исследователя HHMI в BCM в 1989 году и присоединился к Неврологическому научно-исследовательскому институту Техасской детской больницы с момента его основания в 2011 году.

Группа доктора Беллена, одного из ведущих в мире исследователей генетики дрозофилы (плодовой мухи), внесла большой вклад в наше понимание развития нервной системы, синаптической передачи и механизмов нейродегенерации. Как руководитель проекта по разрушению генов дрозофилы, его лаборатория разработала множество сложных генетических инструментов и создала десятки тысяч реагентов, которые изменили биологию дрозофилы.

Текущее исследование доктора Беллена сосредоточено на открытии новых генов болезней человека и выяснении патогенных механизмов неврологических и нейродегенеративных заболеваний с использованием дрозофилы в сотрудничестве с генетиками по всему миру. В его лаборатории находится Центр скрининга модельных организмов сети недиагностированных заболеваний Национального института здравоохранения.[9] За последние несколько лет он добился больших успехов в решении ключевых проблем, связанных с атаксией Фридрейха, болезнью Альцгеймера, боковым амиотрофическим склерозом и болезнью Паркинсона.[10]

Доктор Беллен подготовил 38 аспирантов, в том числе 7 MSTP студенты и 43 постдокторанта, добившихся успеха в академической и промышленной сферах. В настоящее время в лаборатории работают 18 стажеров, включая аспирантов и докторантов. Д-р Беллен получил президентскую премию BCM за выдающиеся достижения в области лидерства в науке и наставничестве в исследованиях в 2018 году.

Доктор Беллен организовал множество национальных и международных встреч. В настоящее время он является соорганизатором TAGC 2020, конференции Allied Genetics, которая состоится в Вашингтоне, округ Колумбия, в 2020 году. Он был членом редакционной коллегии Journal of Cell Biology в течение 15 лет, а в настоящее время является членом редакционных коллегий eLife, PLoS Biology и Genetics. Он является председателем научного консультативного совета Bloomington Drosophila Stock Center, а также членом научного консультативного совета FlyBase, то NHGRI Альянс геномных ресурсов, Центр биомолекулярной науки Гилла и фонд INADcure. Ранее он был членом научных консультативных советов Института Макса Планка в Геттингене, Германия, Academia Sinica в Тайбэе, Тайвань, KAIST в Тэджоне, Корея, и VIB в Левене, Бельгия.

Среди наград доктора Беллена - премия Джорджа Бидла от Общество генетиков Америки; награда Линды и Джека Гилла за выдающиеся исследователи в области неврологии Университета Индианы; почетная стипендия Miegunyah Мельбурнского университета; награда выдающегося выпускника Калифорнийского университета в Дэвисе; награда Майкла Э. Дебейки, доктора медицины, за выдающиеся достижения в области исследований, и награды факультета декана за выдающиеся достижения в области последипломного образования Медицинского колледжа Бейлора. Д-р Беллен более 20 лет занимала пост директора программы бакалавриата BCM по биологии развития. Он также является профессором March of Dimes в области биологии развития и профессором Чарльза Дарвина в области генетики в Медицинском колледже Бейлора. 27 апреля 2020 года он был избран членом Национальной академии наук США в знак признания его достижений в исследованиях.

Исследование

Нейродегенерация

Текущее исследование доктора Беллена сосредоточено на попытке расшифровать механизмы, с помощью которых мутации в определенных генах вызывают нейродегенерация, и с этой целью он и его коллеги провели беспристрастную вперед генетический экраны у плодовых мух, обнаруживающие прогрессирующее снижение функции и морфологии фоторецепторных нейронов.[11] На сегодняшний день с помощью этой стратегии группой доктора Беллена было обнаружено более 165 генов, которые вызывают нейродегенеративный фенотип при мутации.[12] Многие из этих генов кодируют гомологи генов человека, которые, как известно, вызывают нейродегенеративные заболевания, в том числе боковой амиотрофический склероз (БАС) (болезнь Лу Герига),[13] Шарко-Мари-Зуб (CMT),[14] болезнь Паркинсона (PD),[15] Болезнь Альцгеймера (ОБЪЯВЛЕНИЕ), Синдром Ли,[16] и другие, и эти исследования помогут лучше понять молекулярные механизмы, с помощью которых происходит нейродегенерация. Преобладающей темой среди этих мутантов является дисфункция нейрональной митохондрии и растущая неспособность справиться с окислительный стресс, что проявляется как липидные капли.[17]

Технологии

Беллен был пионером в разработке новых технологий, которые ускоряют исследования дрозофилы и в настоящее время используются в большинстве лабораторий по мухам. Беллен был лидером в разработке п элемент -опосредованное обнаружение энхансеров, которое позволяет обнаруживать и манипулировать генами и стало толчком для совместного и текущего проекта по созданию коллекции вставок для сообщества. Кроме того, Беллен и его коллеги разработали новую технологию трансформации, которая позволяет сайт-специфичную интеграцию очень больших фрагментов ДНК,[18] что привело к созданию коллекции мух, несущих молекулярно определяемые дупликации для более чем 90% X-хромосомы дрозофилы.[19] Этой коллекцией пользуются сотни исследователей дрозофил. Совсем недавно его лаборатория создала новый сменный элемент (MiMIC)[20] что позволяет выполнять еще больше операций ниже по потоку через RMCE (рекомбиназа-опосредованная замена кассет ), такие как маркировка белков и нокдаун[21][22] и крупномасштабные гомологичная рекомбинация. Его исследования постоянно развиваются с изменяющимися технологиями, чтобы удовлетворить потребности сообщества дрозофил.

Выпуск нейротрансмиттера

Беллен внесла значительный вклад в синаптическая передача у дрозофилы. Посредством непредвзятого прямого генетического скрининга, предназначенного для обнаружения нарушений в функции нейронов, он обнаружил многие гены, участвующие в синаптической передаче, и использовал обратная генетика чтобы помочь установить их функцию. Его лаборатория первой предоставила in vivo доказательства того, что Синаптотагмин 1 функционирует как главный датчик кальция в синаптической передаче[23] и это Синтаксин-1А играет решающую роль в слиянии синаптических пузырьков (SV) in vivo.[24] Его лаборатория показала, что эндофилин[25] и Синаптоянин[26] контролировать снятие покрытия с SV, чтобы компонент V0 v-АТФаза влияет на слияние SV,[27] что синаптические митохондрии контролируют динамику СВ,[28] а также обнаружил новый кальциевый канал, участвующий в биогенезе SV.[29] Его пионерская работа по молекулам для переноса синаптических везикул была позже подтверждена на мышах.

Нейрональное развитие

Беллен и его коллеги внесли важный вклад в наше понимание развития периферической нервной системы дрозофилы и точную настройку аспектов Notch сигнализация во время этого процесса. Эти открытия были сделаны путем проведения нескольких генетических скринингов с использованием мутагена, этилметансульфонат, а также п элементы. Они открыли протеин Senseless[30] что требуется для развития периферической нервной системы за счет усиления действия пронейральный белков и подавление действия Энхансера расщепленных белков.[31] Они также открыли протеин Руми.[32] и решил, что это необходимо для О-гликозилирование Notch во многих разных сайтах и ​​обнаружили, что эти сайты влияют на расщепление Notch на мембране. Их исследование также выявило важную аминокислоту белка Notch, которая модулирует его связывание с Serrate.[33] Наконец, они помогли выяснить функции нескольких других белков, участвующих в пути Notch, включая роль Wasp / Arp2 / 3,[34] Sec15,[35] Темпура,[36] и EHBP-1[37] в дельта-обработке и сигнализации.

Рекомендации

  1. ^ "Беллен, Хьюго Дж. - Награды Дебейки - Медицинский колледж Бейлора, Хьюстон, Техас".
  2. ^ «Награды выпускников». Архивировано из оригинал на 2016-03-05.
  3. ^ "Центр Гилла IU чествует Хьюго Дж. Беллена и Гопин Фэна за достижения в области нейробиологии".
  4. ^ Беллен, HJ (2014). «Выживание сильнейших орудий». Генетика. 198 (2): 427–8. Дои:10.1534 / genetics.114.169110. ЧВК  4196594. PMID  25316776.
  5. ^ "Наука имеет значение - Архив блога - Что мухи говорят нам о нейродегенеративных заболеваниях человека".
  6. ^ «Выборы в НАН Беларуси-2020». Получено 2020-04-28.
  7. ^ "Выборы в Американскую академию искусств и наук 2020". Получено 2020-04-21.
  8. ^ "Исследователи Медицинского института Говарда Хьюза: Хьюго Дж. Беллен, доктор медицинских наук, доктор философии" Получено 2014-08-24.
  9. ^ "Сеть недиагностированных заболеваний (UDN) | NRI". nri.texaschildrens.org. Получено 2019-11-17.
  10. ^ Чен, Кучуань; Хо, Тэмми Су-Ю; Линь, Гуан; Тан, Кай Ли; Расбанд, Мэтью Н.; Беллен, Хьюго Дж (2016). «Потеря фратаксина активирует путь железо / сфинголипид / PDK1 / Mef2 у млекопитающих». eLife. 5. Дои:10.7554 / eLife.20732. ISSN  2050-084X. ЧВК  5130293. PMID  27901468.
  11. ^ Ямамото С., Джайсвал М., Чарнг В.Л., Гамбин Т., Карака Э., Мирзаа Г., Вишневски В., Сандовал Х., Хельтерман Н.А., Сюн Б., Чжан К., Баят В., Дэвид Г., Ли Т., Чен К., Гала У, Харел Т. , Pehlivan D, Penney S, Vissers LE, de Ligt J, Jhangiani SN, Xie Y, Tsang SH, Parman Y, Sivaci M, Battaloglu E, Muzny D, Wan YW, Liu Z, Lin-Moore AT, Clark RD, Curry CJ, Link N, Schulze KL, Boerwinkle E, Dobyns WB, Allikmets R, Gibbs RA, Chen R, Lupski JR, Wangler MF, Bellen HJ (2014). «Генетический ресурс мутантов дрозофилы для изучения механизмов, лежащих в основе генетических заболеваний человека». Клетка. 159 (1): 200–14. Дои:10.1016 / j.cell.2014.09.002. ЧВК  4298142. PMID  25259927.
  12. ^ Haelterman NA, Jiang L, Li Y, Bayat V, Sandoval H, Ugur B, Tan KL, Zhang K, Bei D, Xiong B, Charng WL, Busby T, Jawaid A, David G, Jaiswal M, Venken KJ, Yamamoto S , Чен Р., Беллен Х. Дж. (2014). «Масштабная идентификация химически индуцированных мутаций у Drosophila melanogaster». Genome Res. 24 (10): 1707–18. Дои:10.1101 / гр.174615.114. ЧВК  4199363. PMID  25258387.
  13. ^ Цуда Х., Хан С.М., Ян И, Тонг С., Линь Ю.К., Мохан К., Хаутер С., Зогби А., Харати Ю., Кван Дж., Миллер М.А., Беллен Х.Д. (2008). «Белок бокового амиотрофического склероза 8 VAPB расщепляется, секретируется и действует как лиганд для рецепторов Eph». Клетка. 133 (6): 963–77. Дои:10.1016 / j.cell.2008.04.039. ЧВК  2494862. PMID  18555774.
  14. ^ Сандовал Х., Яо С.К., Чен К., Джайсвал М., Донти Т., Линь Й.К., Баят В., Сюн Б., Чжан К., Дэвид Г., Чарнг В.Л., Ямамото С., Дурайн Л., Грэм Б.Х., Беллен Х.Д. (2014). «Слияние митохондрий, но не деление, регулирует рост личинок и синаптическое развитие за счет производства стероидных гормонов». eLife. 3: e03558. Дои:10.7554 / eLife.03558. ЧВК  4215535. PMID  25313867.
  15. ^ Ван С., Тан К.Л., Агосто М.А., Сюн Б., Ямамото С., Сандовал Х., Джайсвал М., Баят В., Чжан К., Чарнг В.Л., Дэвид Г., Дурайн Л., Венкатачалам К., Венсель Т.Г., Беллен Х.Д. (2014). «Ретромерный комплекс необходим для рециклинга родопсина, и его потеря приводит к дегенерации фоторецепторов». ПЛОС Биол. 12 (4): e1001847. Дои:10.1371 / journal.pbio.1001847. ЧВК  4004542. PMID  24781186.
  16. ^ Чжан К., Ли З., Джайсвал М., Баят В., Сюн Б., Сандовал Х, Чарнг В.Л., Дэвид Г., Хаутер С., Ямамото С., Грэм Б.Х., Беллен Г.Дж. (2013). «Гомолог C8ORF38 Сицилия является цитозольным шапероном для субъединицы I митохондриального комплекса». J Cell Biol. 200 (6): 807–20. Дои:10.1083 / jcb.201208033. ЧВК  3601355. PMID  23509070.
  17. ^ Лю Л., Чжан К., Сандовал Х., Ямамото С., Джайсвал М., Санс Э., Ли З., Хуэй Дж., Грэм Б. Х., Кинтана А., Беллен Х. Дж. (2015). «Капли глиальных липидов и АФК, вызванные митохондриальными дефектами, способствуют нейродегенерации». Клетка. 160 (1–2): 177–90. Дои:10.1016 / j.cell.2014.12.019. ЧВК  4377295. PMID  25594180.
  18. ^ Венкен К.Дж., Хе Й., Хоскинс Р.А., Беллен Г.Дж. (2006). «P [acman]: трансгенная платформа ВАС для направленной вставки больших фрагментов ДНК в D. melanogaster». Наука. 314 (5806): 1747–51. Дои:10.1126 / science.1134426. PMID  17138868.
  19. ^ Венкен KJ, Поподи E, Holtzman SL, Schulze KL, Park S, Carlson JW, Hoskins RA, Bellen HJ, Kaufman TC (2010). «Набор молекулярно определяемых дупликаций для Х-хромосомы Drosophila melanogaster». Генетика. 186 (4): 1111–25. Дои:10.1534 / генетика.110.121285. ЧВК  2998297. PMID  20876565.
  20. ^ Венкен К.Дж., Шульце К.Л., Хельтерман Н.А., Пан Х., Хе Й., Эванс-Холм М., Карлсон Дж. В., Левис Р. В., Спрэдлинг А.С., Хоскинс Р.А., Беллен Х.Д. (2011). «MiMIC: универсальный ресурс для вставки транспозонов для конструирования генов Drosophila melanogaster». Нат методы. 8 (9): 737–43. Дои:10.1038 / nmeth.1662. ЧВК  3191940. PMID  21985007.
  21. ^ Нагаркар-Джайсвал С., Ли П.Т., Кэмпбелл М.Э., Чен К., Ангиано-Сарате С., Гутьеррес М.С., Басби Т., Лин В.В., Хе И, Шульце К.Л., Бут Б.В., Эванс-Холм М., Венкен К.Дж., Левис Р.В., Спрэдлинг А.С. , Хоскинс Р.А., Беллен Х.Дж. (2015). «Библиотека MiMIC позволяет маркировать гены и производить обратимый, пространственный и временной нокдаун белков у дрозофилы». eLife. 4: e05338. Дои:10.7554 / elife.05338. ЧВК  4379497. PMID  25824290.
  22. ^ Нагаркар-Джайсвал С., ДеЛука С.З., Ли П.Т., Лин В.В., Пан Х., Цзуо З., Ур Дж., Спредлинг А.С., Беллен Х.Д. «Генетический инструментарий для маркировки интронных MiMIC-содержащих генов». eLife. 4: e08469. Дои:10.7554 / elife.08469. ЧВК  4499919. PMID  26102525.
  23. ^ Литтлтон Дж. Т., Стерн М., Шульце К., Перин М., Беллен Х. Дж. (1993). «Мутационный анализ синаптотагмина дрозофилы демонстрирует его важную роль в высвобождении активированного Ca (2 +) нейромедиатора». Клетка. 74 (6): 1125–34. Дои:10.1016/0092-8674(93)90733-7. PMID  8104705.
  24. ^ Шульце К.Л., Броди К., Перин М.С., Беллен Х.Д. (1995). «Генетические и электрофизиологические исследования синтаксина-1A дрозофилы демонстрируют его роль в ненейрональной секреции и нейротрансмиссии». Клетка. 80 (2): 311–20. Дои:10.1016 / 0092-8674 (95) 90414-х. PMID  7834751.
  25. ^ Verstreken P, Kjaerulff O, Lloyd TE, Atkinson R, Zhou Y, Meinertzhagen IA, Bellen HJ (2002). «Мутации эндофилина блокируют опосредованный клатрином эндоцитоз, но не высвобождают нейромедиатор». Клетка. 109 (1): 101–12. Дои:10.1016 / s0092-8674 (02) 00688-8. PMID  11955450.
  26. ^ Verstreken P, Koh TW, Schulze KL, Zhai RG, Hiesinger PR, Zhou Y, Mehta SQ, Cao Y, Roos J, Bellen HJ (2003). «Синаптоянин задействуется эндофилином, чтобы способствовать снятию оболочки синаптических пузырьков». Нейрон. 40 (4): 733–48. Дои:10.1016 / s0896-6273 (03) 00644-5. PMID  14622578.
  27. ^ Hiesinger PR, Fayyazuddin A, Mehta SQ, Rosenmund T, Schulze KL, Zhai RG, Verstreken P, Cao Y, Zhou Y, Kunz J, Bellen HJ (2005). «Субъединица v-АТФазы V0 a1 необходима для поздней стадии экзоцитоза синаптических пузырьков у дрозофилы». Клетка. 121 (4): 607–20. Дои:10.1016 / j.cell.2005.03.012. ЧВК  3351201. PMID  15907473.
  28. ^ Verstreken P, Ly CV, Venken KJ, Koh TW, Zhou Y, Bellen HJ (2005). «Синаптические митохондрии имеют решающее значение для мобилизации везикул резервного пула в нервно-мышечных соединениях Drosophila». Нейрон. 47 (3): 365–78. Дои:10.1016 / j.neuron.2005.06.018. PMID  16055061.
  29. ^ Яо С.К., Линь Ю.К., Ли С.В., Охьяма Т., Хаутер С.М., Моисеенкова-Белл В.Ю., Венсель Т.Г., Беллен Х.Д. (2009). «Са2 + канал, связанный с синаптическими везикулами, способствует эндоцитозу и связывает экзоцитоз с эндоцитозом». Клетка. 138 (5): 947–60. Дои:10.1016 / j.cell.2009.06.033. ЧВК  2749961. PMID  19737521.
  30. ^ Ноло Р., Эбботт Л.А., Беллен Г.Дж. (2000). «Senseless, фактор транскрипции Zn-finger, необходим и достаточен для развития сенсорных органов у дрозофилы». Клетка. 102 (3): 349–62. Дои:10.1016 / s0092-8674 (00) 00040-4. PMID  10975525.
  31. ^ Джафар-Неджад Х., Акар М., Ноло Р., Хасин Х., Пан Х., Паркхерст С. М., Беллен Х. Дж. (2003). «Бессмысленный действует как бинарный переключатель при выборе предшественника сенсорного органа». Genes Dev. 17 (23): 2966–78. Дои:10.1101 / gad.1122403. ЧВК  289154. PMID  14665671.
  32. ^ Акар М., Джафар-Нежад Х., Такеучи Х., Раджан А., Ибрани Д., Рана Н.А., Пан Х., Халтивангер Р.С., Беллен Х.Д. (2008). «Руми представляет собой гликозилтрансферазу домена CAP10, которая модифицирует Notch и необходима для передачи сигналов Notch». Клетка. 132 (2): 247–58. Дои:10.1016 / j.cell.2007.12.016. ЧВК  2275919. PMID  18243100.
  33. ^ Ямамото С., Чарнг В.Л., Рана Н.А., Какуда С., Джайсвал М., Баят В., Сюн Б., Чжан К., Сандовал Х., Дэвид Г., Ван Х., Халтивангер Р.С., Беллен Х.Дж. (2012). «Мутация в повторе EGF 8 Notch различает лиганды семейства Serrate / Jagged и Delta». Наука. 338 (6111): 1229–32. Дои:10.1126 / science.1228745. ЧВК  3663443. PMID  23197537.
  34. ^ Раджан А., Тьен А.С., Хаутер С.М., Шульце К.Л., Беллен Г.Дж. (2009). «Комплекс Arp2 / 3 и WASp необходимы для апикального переноса Delta в микроворсинки во время спецификации клеточной судьбы предшественников сенсорных органов». Nat Cell Biol. 11 (7): 815–24. Дои:10.1038 / ncb1888. ЧВК  3132077. PMID  19543274.
  35. ^ Джафар-Нежад Х., Эндрюс Х.К., Акар М., Баят В., Вирц-Пейтц Ф., Мехта С.К., Кноблич Я.А., Беллен Х.Д. (2005). «Sec15, компонент экзоцисты, способствует передаче сигналов Notch во время асимметричного деления предшественников сенсорных органов дрозофилы». Dev Cell. 9 (3): 351–63. Дои:10.1016 / j.devcel.2005.06.010. PMID  16137928.
  36. ^ Чарнг В.Л., Ямамото С., Джайсвал М., Баят В., Сюн Б., Чжан К., Сандовал Х., Дэвид Г., Гиббс С., Лу Х.С., Чен К., Гиагцоглу Н., Беллен Г.Дж. (2014). «Drosophila Tempura, новая α-субъединица пренилтрансферазы, регулирующая передачу сигналов Notch через Rab1 и Rab11». ПЛОС Биол. 12 (1): e1001777. Дои:10.1371 / journal.pbio.1001777. ЧВК  3904817. PMID  24492843.
  37. ^ Giagtzoglou N, Yamamoto S, Zitserman D, Graves HK, Schulze KL, Wang H, Klein H, Rogiers F, Bellen HJ (2012). «dEHBP1 контролирует экзоцитоз и рециркуляцию дельты во время асимметричных делений». J Cell Biol. 196 (1): 65–83. Дои:10.1083 / jcb.201106088. ЧВК  3255984. PMID  22213802.

внешняя ссылка