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持续的遗产:21世纪维生素d的研究

The 1,25 D3 molecule utilized by the body

维生素d研究的传统 生物化学系 澳门太阳赌城-最新网址的根深蒂固 - 几乎一样深在体内的重要过程,如骨骼健康,肌肉力量,其他维生素和矿物质,多吸收的大量维生素的参与。

著名的维生素d研究员,生物化学教授哈里·施特恩博克本来今年已有130 - 他出生译者: 16,1886年在查尔斯顿,威斯康星州 - 在他的荣誉生物化学系谈过接其研究人员的约,因为他在1967年维生素d的研究开始死亡在这里与生物化学教授像steenbock和埃尔默麦科勒姆d研究多远维生素来了,但它肯定没有他们离开的时候结束。

Photo 的 哈里·施特恩博克
    哈里·施特恩博克

在这些更现代的时代,一些当前教职员工的维生素d的研究突出的生物化学系,这是部分 澳门太阳赌城(最新网址). 名誉教授赫克托·德卢卡,steenbock的最后一个学生,继续他对维生素d途径,这一天的工作。另一个例子是 教授韦斯屈体,谁采取了他的工作与维生素下其他渠道,那些集中在分子水平来确定通过其中,维生素调控基因表达的机制 - 在这样控制已被归因于维生素众多的生物活性。

许多故事已经告诉steenbock对维生素d的工作。他和查尔斯slichter,当时的研究生院院长,构思了 威斯康星校友研究基金会 (WARF)于1925年,开拓进取的理念,通过专利赚来的钱应该重新回到研究在大学。他的作品也导致了一种添加维生素d的食物来,全世界治愈疾病佝偻病。 (用于复习,或者如果你是新来的维生素d的令人激动的领域,看 这里这里。)但是,如何至今维生素D,因为steenbock的时间来吗?如何有新的技术帮助澳门太阳赌城-最新网址的科学家在他们的维生素d的研究?

“维生素D的故事还远远没有结束,”德卢卡说。 “自从我接手steenbock的实验室里,我们所描述的维生素需要在体内的途径。研究人员像维斯已经开始看看在基因表达和基因组的修饰,真正得到到分子水平“。

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               赫克托·德卢卡

德卢卡继续工作steenbock的路线,他在50年代退休和追捧的‘如何’和‘为什么’背后的维生素d佝偻病固化。他开始调查时,它进入人体后会发生什么维生素d。他和他的团队首先注意到的是,它似乎维生素当它进入人体d消失。他们很快发现经由太阳或饮食中获得,维生素d是不活动的,并且必须通过肝脏和肾脏代谢成不同的形式,然后才能被人体利用。

“我们制定了一个研究计划,以分离和鉴定在60年代中期的维生素d这些活性形式,”德卢卡回忆说。 “我们会孤立足够的活性形式,并且还给动物。因为它是有效的,并担任非常快的,我们知道我们一些进展。”

它最终成为众所周知,通过德卢卡的工作和他人,维生素d经过两次转换它被人体利用之前。第一出名作为骨化二醇(25-羟基维生素D3),和接下来的形式,其由所述主体利用,是钙三醇(1,25-二羟基维生素D3)。数字指定其特定的化学结构。德卢卡是分离和完全识别两个25羟基维生素D3和1,25-二羟基维生素D3形式的第一和科学家的专利的结构和合成方法,以及应用到疾病。

“这可以说是 最大的重大发现 我的实验室已经做过,说:”德卢卡,谁拥有超过1500项专利与WARF,已产生的过剩的特许权使用费5亿$,在过去30年。 “于是我们填写并发现它是如何调控,我们通过内分泌系统描述的维生素的路径,并与其他团体一起发现了维生素d的受体,所以我们可以真正了解它是如何工作的生理水平。”

Vitamin D pathway
研究人员在生物化学已经阐明维生素d途径多年。 
而途径复杂,通路的亮点包括肝
转换维生素d到骨化二醇(25-羟基维生素D3),然后到钙三醇
(1,25-二羟基维生素D3)在肾脏则整个身体使用之前。 

试图引起维生素d缺乏战斗性疾病,德卢卡与临床研究者的工作对他通过WARF专利的治疗。他与维生素d的故事继续担任他曾发现为什么一些人还在开发一种维生素d缺乏,发现自己的身体缺乏一种形式转换成维生素其他的能力或缺乏维生素d受体。市场上顶级的药物,从德卢卡的研究窜出三个例子calcijex,ZEMPLAR和hectoral,取代以往的维生素d激素病人的身体无法使自己。

贝丝·维尔纳,谁在WARF知识产权工作,说德卢卡继续披露维生素发明和进一步的研究。

“维生素d对校园内丰富的历史和赫克托有大量的,可以在许多不同种类的研究测试维生素d类似物,”她说。 “澳门太阳赌城-最新网址一直在研究维生素的全球领导者的历史。赫克托确保了该大学一直在过去的五年或六十年全球维生素d的领导者之一。”

在最近几年,德卢卡继续解开维生素d途径的秘密,如何可以用作治疗。在2001年,梭子鱼加入生物化学系,持续的维生素d研究部门的遗产。

派克带来了新的和不同的研究和实验技术,旨在了解的维生素d的行动分子在分子水平上,以及如何交互影响特定基因的输出,最终影响其蛋白质制成。在亚利桑那州的一名研究生,派克参加了维生素的细胞受体的识别和表征其调节性能,并与他人最终克隆基因。研究生毕业后,他在贝勒大学,一家制药公司,并在俄亥俄州一所大学所花费的时间,所有参加澳门太阳赌城-最新网址之前。


                   韦斯屈体

狗鱼的目标是发现其中维生素d和其受体结合到DNA上的基因组中,鉴定的靶基因,然后确定如何此结合活性的结果在改变的基因表达。乍一看,这似乎是合乎逻辑的结合位置将是非常接近的影响,因此科学家们的实验室技术,使他们能够专注于区域上已接近这些基因在基因组的基因。  

然而,使用两个尖端技术称为 染色质免疫沉淀 和并行DNA测序,梭子鱼实验室现在能够在这些监管的结合位点的位置获得较少偏见的一瞥,从而更精确地确定受影响的基因。在本质上,而不是猜测哪些基因可以通过维生素d来调节,他和他的团队能够有效地分析维生素d敏感细胞的整个基因组。他们已经找到了打开维生素d和基因调控的研究表。

“在过去的15年来的发展一直引人注目,”派克说。 “我们已经找到了新的结合位点和新的基因,但也显示出一些在这方面过去的研究中,人们一直在不完整的主要原因是使用的方法。”

最近,派克已经开始几乎全部工作“体内”,在生物体的意义。在屈体的情况下,模式生物一直是鼠标。他说,这种模式和使用方法也让他的球队取得的结果相比,对在实验室培养板细胞的实验时,能更好地反映现实。采用所谓的新技术 CRISPR / cas9,他的团队可以快速非常精确地编辑小鼠的基因组中,从而感兴趣的实验室基因的调控进行研究。   

“要点是,我们已经能够很早就对这些新技术应用到的维生素d作用研究,并因此已经能够在一个非常有意义的方式开拓进取,”他解释说。 “这种做法已经完全改变了我们研究基因调控的方式,也使我们发现全新的原则。这一切都充满了想象的工作了。”

使用这些技术,梭子鱼的实验室拥有 最近透露 虽然骨髓干细胞遗传倾向是骨细胞,它们仍然能够成为脂肪细胞,甚至跨分化回骨细胞通过所谓的表观遗传可塑性。他们还 最近调查 维生素d在钙化作用,或动脉粥样硬化的硬化斑块的。

而梭子鱼和德卢卡的研究类似,也有让他们继续在部门的研究两个独立但重叠的线条一些关键性的差异。派克的重点是维生素d的作用机制,同时德卢卡继续推进上,他开始了在50年代不断发现的路径。

“维斯几乎与1,25 D3作品完全,”德卢卡说。 “他的工作在这最后一步。这是什么做的组织或基因,以及如何运作的?我我那时还是回去维生素d,问我们怎么知道它是什么转换成的一切吗?得到的答复是“不,我们不知道。””

派克说,它非常有价值,在澳门太阳赌城-最新网址追求他的维生素d的研究是传统的steenbock启动和德卢卡持续的一部分。同时,他继续他对维生素的基因调节作用的工作,他补充说德卢卡自己仍然有新的发现向前挺进,以及。

“海克特已经熬过每一个人,他可能会拖垮我,”他说。 “他的强大和强劲,因为他的许多基本和治疗的进步和,他自己做了这个部门在这一领域真正的典范。”

拍摄者: 
在媒体实验室生化