찰스 데이비드 알리스

1. 개요

찰스 데이비드 알리스는 히스톤 변형과 크로마틴 구조 연구로 유명한 미국의 분자 생물학자였다. 신시내티 대학교에서 생물학을 전공하고 인디애나 대학교에서 박사 학위를 받은 후, 로체스터 대학교, 베일러 의과대학, 시러큐스 대학교, 버지니아 대학교, 록펠러 대학교 등에서 교수로 재직하며 연구를 수행했다. 알리스는 히스톤 아세틸화 효소, 히스톤 인산화, 히스톤 메틸화 연구를 통해 '히스톤 코드' 가설을 제시했으며, 암에서 히스톤 변형의 중요성을 밝히는 등 후생유전학 분야에 기여했다. 2001년 미국 예술 과학 아카데미 회원, 2005년 미국 국립 과학원 회원으로 선출되었으며, 딕슨 의학상, 와일리 생명 의학상, 일본 국제상, 생명 과학 돌파상, 앨버트 래스커 기초 의학 연구상 등 다수의 상을 수상했다. 알리스는 2023년 1월 8일 사망했다.

2. 생애 및 교육

알리스는 오하이오주 신시내티에서 태어나 자랐다. 그의 아버지는 도시 계획가였고 어머니는 초등학교 교사였다. 1969년 신시내티 대학교에 입학하여 생물학을 전공했고, 학부 마지막 해에 처음으로 기초 연구를 경험하면서 연구에 매료되었다. 이후 인디애나 대학교 블루밍턴으로 진학하여 대학원 과정을 밟아 1975년에 이학 석사 학위를, 3년 뒤 앤서니 마호왈드의 지도하에 철학 박사 학위를 받았다.

2.1. 경력

알리스는 박사후 연구원 학위를 취득한 후 로체스터 대학교에서 박사 연구 펠로우십을 수행했다. 1981년, 그는 베일러 의과대학에 생화학과 세포 생물학과의 조교수로 합류했으며, 1986년 부교수, 1989년 교수로 승진했다. 그는 1990년 시러큐스 대학교 예술 과학 대학의 생물학과에 합류했다.

1995년 로체스터 대학교로 돌아와 2년 후 마리 커런 윌슨 및 조지프 챔벌린 윌슨 생물학 교수가 되었다. 1998년, 버지니아 대학교 의과대학의 생화학 및 분자 유전학과로 옮겼다. 2003년 조이와 잭 피시만 교수가 되어 크로마틴 생물학 및 후생유전학 연구소의 소장으로 록펠러 대학교에 합류했다.

알리스는 암 치료를 받았다. 그는 2023년 1월 8일, 시애틀, 워싱턴주의 한 병원에서 사망했다.

3. 연구 업적

알리스는 히스톤 변형과 크로마틴 구조와의 관계에 대한 연구로 유명하며, 일본 국제상에서는 "유전자 발현 조절 기작으로서의 히스톤 변형 발견" 업적으로 알리스 박사를 수상자로 선정했다. 그는 섬모충인 테트라히메나에서 연구를 시작했다.

1996년, 그의 연구팀은 테트라히메나에서 히스톤 아세틸기 전이 효소 p55를 분리했다. 이후, 알리스는 히스톤 아세틸화, 히스톤 인산화, 히스톤 메틸화등의 연구를 수행했다.

2000년, 알리스는 히스톤 코드 가설을 제안했고, 후성 유전학과 연관시켰다. 최근에는 돌연변이로 인해 암을 유발하는 히스톤인 "온코히스톤" 연구를 진행하고 있다.

3.1. 히스톤 아세틸화와 유전자 발현

알리스는 히스톤 변형과 크로마틴 구조와의 관계에 대한 연구로 유명하다. 그는 섬모충의 일종인 테트라히메나에서 연구를 시작했다. 테트라히메나는 이중 핵을 가지고 있어 히스톤 아세틸화를 연구하기에 이상적인 후보였다. 테트라히메나는 전사가 활발하게 일어나는 크고 대핵과, 체세포 핵이자 전사가 일어나지 않고 생식 계열인 작은 소핵을 가지고 있다. 당시 크로마틴 생물학은 인기 있는 주제가 아니었고 섬모충을 사용하는 것도 마찬가지였다.

1996년, 그의 연구팀은 테트라히메나에서 히스톤 아세틸기 전이 효소 p55를 분리했는데, 이것은 히스톤을 아세틸화하는 효소이다. 연구팀은 이 효소가 효모에서 알려진 전사 공동활성인자인 Gcn5p와 상동성이 있다는 것을 발견했다. 이것은 히스톤 아세틸기 전이 효소가 DNA 전사 활성화와 연결된 첫 번째 사례였으며, 1960년대에 빈센트 알프레이가 히스톤 아세틸화가 전사를 조절한다는 가설을 검증한 것이다.

이후 알리스는 히스톤 아세틸화에 대한 연구를 계속하여, TAF1 (전사를 TF_IID 개시하는 데 필요한 전사 인자)을 포함한 더 많은 히스톤 아세틸기 전이 효소를 발견했다. 알리스는 또한 히스톤 인산화와 히스톤 메틸화 연구로 방향을 전환했다. 그는 히스톤 인산화를 세포 분열 및 분열 촉진 물질 자극과 연결하고, 히스톤 인산화와 아세틸화 사이의 상승 작용 관계를 확립했다. 그는 또한 히스톤 H3의 라이신 9에서 메틸화의 역할을 결정하고, SET 도메인 함유 단백질을 히스톤 메틸기 전이 효소로 확인했으며, 히스톤 유비퀴틴화가 히스톤 메틸화를 조절한다는 것을 발견했다.

2000년, 알리스와 브라이언 스트랄은 DNA 전사가 주로 히스톤 변형에 의해 조절된다는 "히스톤 코드 가설"을 제안했다. 나중에 알리스는 ( 토마스 예누바인과 함께) 히스톤 코드를 후성 유전학과 명시적으로 연관시켰고, 특히 암에서 히스톤 변형의 임상적 중요성을 인식했다.

최근 몇 년 동안 그의 관심은 정상적인 히스톤 변형을 왜곡하여 암을 유발하는 돌연변이가 있는 히스톤인 "온코히스톤"으로 바뀌었다.

3.2. 히스톤 코드 가설

알리스는 히스톤 변형과 크로마틴 구조와의 관계에 대한 연구로 유명했다. 그는 섬모충인 Tetrahymena에서 연구를 시작했다. Tetrahymena는 이중 핵을 가지고 있어 히스톤 아세틸화를 연구하기에 이상적인 후보였다. 이것은 전사적으로 활성화된 크고 영양핵이며 체세포 핵과 전사적으로 침묵하고 생식 계열인 작은 생식핵을 가지고 있다. 당시 크로마틴 생물학은 인기 있는 주제가 아니었고 섬모충을 사용하는 것도 마찬가지였다.

1996년, 그의 연구팀은 Tetrahymena에서 히스톤 아세틸기 전이 효소 p55를 분리했는데, 이것은 히스톤을 아세틸화하는 효소이며, 이 효소가 효모에서 알려진 전사 공동활성인자인 Gcn5p와 상동성이 있다는 것을 발견했다. 이것은 히스톤 아세틸기 전이 효소가 DNA 전사 활성화와 연결된 첫 번째 사례였으며, 빈센트 알프레이가 1960년대에 히스톤 아세틸화가 전사를 조절한다는 가설을 검증했다.

이 획기적인 보고서 이후, 알리스는 히스톤 아세틸화에 대한 연구를 계속하여 TAF1 (전사를 TF_IID 개시하는 데 필요한 전사 인자)을 포함한 더 많은 히스톤 아세틸기 전이 효소를 발견했다. 알리스는 또한 히스톤 인산화와 히스톤 메틸화 연구로 방향을 전환했다. 그는 히스톤 인산화를 세포 분열 및 분열 촉진 물질 자극과 연결하고, 히스톤 인산화와 아세틸화 사이의 상승 작용 관계를 확립했다. 그는 또한 히스톤 H3의 라이신 9에서 메틸화의 역할을 결정하고, SET 도메인 함유 단백질을 히스톤 메틸기 전이 효소로 확인했으며, 히스톤 유비퀴틴화가 히스톤 메틸화를 조절한다는 것을 발견했다.

2000년, 알리스와 브라이언 스트랄은 DNA 전사가 주로 히스톤 변형에 의해 조절된다는 "히스톤 코드 가설"을 제안했다. 나중에 알리스는 ( 토마스 예누바인과 함께) 히스톤 코드를 후성 유전학과 명시적으로 연관시켰고, 특히 암에서 히스톤 변형의 임상적 중요성을 인식했다.

3.3. 기타 연구

알리스는 히스톤 변형과 크로마틴 구조와의 관계에 대한 연구로 유명하다. 그는 섬모충의 일종인 테트라히메나에서 연구를 시작했다. 테트라히메나는 이중 핵을 가지고 있어 히스톤 아세틸화를 연구하기에 이상적인 후보였다. 테트라히메나는 전사가 활발하게 일어나는 크고 대핵과, 체세포 핵과 전사적으로 침묵하고 생식 계열인 작은 소핵을 가지고 있다. 당시 크로마틴 생물학은 인기 있는 주제가 아니었고 섬모충을 사용하는 것도 마찬가지였다.

1996년, 알리스의 연구팀은 테트라히메나에서 히스톤 아세틸기 전이 효소 p55를 분리했는데, 이것은 히스톤을 아세틸화하는 효소이다. 연구팀은 이 효소가 효모에서 알려진 전사 공동활성인자인 Gcn5p와 상동성이 있다는 것을 발견했다. 이것은 히스톤 아세틸기 전이 효소가 DNA 전사 활성화와 연결된 첫 번째 사례였으며, 1960년대 빈센트 알프레이가 제시한 히스톤 아세틸화가 전사를 조절한다는 가설을 검증한 것이다.

이 획기적인 보고서 이후, 알리스는 히스톤 아세틸화에 대한 연구를 계속하여 TAF1 (전사를 TF_IID 개시하는 데 필요한 전사 인자)을 포함한 더 많은 히스톤 아세틸기 전이 효소를 발견했다. 알리스는 또한 히스톤 인산화와 히스톤 메틸화 연구로 방향을 전환했다. 그는 히스톤 인산화를 세포 분열 및 분열 촉진 물질 자극과 연결하고, 히스톤 인산화와 아세틸화 사이의 상승 작용 관계를 확립했다. 그는 또한 히스톤 H3의 라이신 9에서 메틸화의 역할을 결정하고, SET 도메인 함유 단백질을 히스톤 메틸기 전이 효소로 확인했으며, 히스톤 유비퀴틴화가 히스톤 메틸화를 조절한다는 것을 발견했다.

2000년, 알리스와 브라이언 스트랄은 DNA 전사가 주로 히스톤 변형에 의해 조절된다는 "히스톤 코드 가설"을 제안했다. 나중에 알리스는 ( 토마스 예누바인과 함께) 히스톤 코드를 후성 유전학과 명시적으로 연관시켰고, 특히 암에서 히스톤 변형의 임상적 중요성을 인식했다.

최근 몇 년 동안 알리스의 관심은 정상적인 히스톤 변형을 왜곡하여 암을 유발하는 돌연변이가 있는 히스톤인 "온코히스톤"으로 바뀌었다.

3.4. 온코히스톤 연구

알리스는 히스톤 변형과 크로마틴 구조와의 관계에 대한 연구로 유명하다. 그는 섬모충인 Tetrahymena에서 연구를 시작했는데, Tetrahymena는 이중 핵을 가지고 있어 히스톤 아세틸화를 연구하기에 이상적인 후보였다. Tetrahymena는 전사적으로 활성화된 크고 영양핵이며 체세포 핵과 전사적으로 침묵하고 생식 계열인 작은 생식핵을 가지고 있다.

최근 몇 년 동안 알리스의 관심은 정상적인 히스톤 변형을 왜곡하여 암을 유발하는 돌연변이가 있는 히스톤인 "온코히스톤"으로 바뀌었다.

4. 수상 및 영예