하워드 로버트 호비츠

1. 개요

하워드 로버트 호비츠는 미국의 생물학자이다. 매사추세츠 공과대학교(MIT)에서 수학을 전공하고 하버드 대학교에서 생물학 박사 학위를 취득했다. 분자생물학 연구소에서 박사후 연구원으로 근무했으며, MIT 교수로 재직하며 맥거번 뇌 연구소 회원으로 활동하고 있다. 예쁜꼬마선충 연구를 통해 세포 자멸사 유전자 프로그램을 규명한 공로로 2002년 노벨 생리학·의학상을 수상했다.

2. 초기 생애 및 교육

호비츠는 일리노이주 시카고에서 교사인 메리 R. (사비트)와 미국 감사원(GAO) 회계사 오스카 프리덤 호비츠 사이에서 태어난 유대인이다. 그는 매사추세츠 공과대학교(MIT)에서 수학을 전공했으며, 알파 입실론 파이에 가입했다. 여름에는 IBM에서 일했는데, 처음에는 회계 기계의 패널을 배선하고 마지막 여름에는 IBM의 대화형 프로그래밍 시스템 개발을 도왔다.

4학년 때 처음으로 생물학 과목을 수강했고, 교수진의 권유로 대학원에서도 생물학을 계속 공부하게 되었다. 1968년 학부 과정을 마친 후, 하버드 대학교 생물학 대학원에 진학하여 월터 길버트와 제임스 왓슨의 지도 아래 대장균 RNA 중합 효소의 T4 유도 변형을 연구했다. 1974년에 박사 학위를 취득했다.

3. 경력

1974년, 호비츠는 영국 케임브리지에 있는 분자생물학 연구소(LMB)에서 박사후 연구원으로 일하며, 미래의 노벨상 공동 수상자인 시드니 브레너 및 존 설스턴과 함께 C. elegans(예쁜꼬마선충)의 유전학과 세포 계통을 연구했다. 1978년, 매사추세츠 공과대학교(MIT)의 교수로 초빙되었으며, 현재 생물학 교수이자 맥거번 뇌 연구소의 회원으로 재직하고 있다. 그는 또한 하워드 휴스 의학 연구소의 연구원이기도 하다.

호비츠는 과학 대중 협회의 이사회 의장으로 활동하고 있으며, 미국 과학 및 공학 페스티벌의 자문 위원회 위원이다. 선형동물의 일종인 예쁜꼬마선충 연구로 알려져 있다. 현재 매사추세츠 공과대학교에서 생물학 교수를 맡고 있으며, 맥거번 뇌 연구소의 멤버이자 하워드 휴즈 의학 연구소의 연구원이기도 하다. 2009년 왕립 학회 외국인 회원으로 선출되었다.

4. 연구

분자생물학 연구소(LMB)에서 호비츠는 설스턴과 함께 유충 발달 과정에서 일어나는 모든 비생식 세포 분열을 추적하여 1977년에 이러한 계통에 대한 완전한 설명을 발표했다. 이후 설스턴, 마틴 챌피와 협력하여 여러 세포 계통 돌연변이를 특징지었다. 세포 계통을 제어하거나 특정 계통을 제어하는 유전자를 찾는 연구를 시작했다. 1981년, 세포 운명의 타임라인을 변경하는 "이시성" 돌연변이인 lin-4 유전자를 확인하고 특성화했다.

MIT에서의 초기 연구에서 호비츠는 세포 사멸 또는 세포 자멸사를 제어하는 유전자 프로그램이 있는지 조사하기 위해 C. elegans를 사용하여 세포 계통 및 세포 운명에 대한 연구를 계속했다. 1986년에 최초의 "사멸 유전자"인 ced-3와 ced-4를 확인했다. 기능적 ced-3와 ced-4 유전자가 세포 사멸 실행에 필수적임을 보여주었다. 또 다른 유전자 ced-9이 ced-4 및 ced-3와 상호 작용하여 세포 사멸을 방지하며, 사멸된 세포가 제거되는 방식을 지시하는 여러 유전자를 확인했다는 것을 보여주었다. 인간 게놈에 ced-3 유사 유전자가 포함되어 있음을 보여주었다.

호비츠의 후기 연구는 C. elegans를 사용하여 동물 발달 및 행동에 대한 유전자 제어를 분석하고, 선충류의 발견을 근위축성 측삭 경화증(ALS)과 같은 암 및 신경 퇴행성 질환과 연결하는 연구를 계속했다. 프로그램된 세포 사멸의 분자 경로를 정의하는 데 더 많은 발전을 이루었으며, CED-9을 억제하여 세포 자멸사를 활성화하는 단백질인 EGL-1을 포함한 여러 주요 구성 요소를 확인했다. 전사 인자 ces-1 및 ces-2, 그리고 세포 사멸의 시기를 제어하는 ced-8을 발견했다. 이시성 돌연변이와 세포 계통의 다른 측면에 대한 연구를 계속했으며, 신호 전달, 형태 형성 및 신경 발달에 대한 연구를 확립했다. C. elegans 게놈에 있는 100개 이상의 모든 마이크로 RNA를 특성화하는 프로젝트에서 빅터 앰브로스 및 데이비드 바텔과 협력했다.

5. 수상 경력 및 영예

6. 주요 논문

* J.E. Sulston; H.R. Horvitz (1977년 3월). "Post-embryonic cell lineages of the nematode, Caenorhabditis elegans" (선충, 예쁜꼬마선충의 발생 후 세포 계통). 《Developmental Biology》 56 (1): 110–156.
* Hillary M. Ellis; H. Robert Horvitz (1986년 3월 28일). "Genetic control of programmed cell death in the nematode C. elegans" (선충 C. elegans에서 프로그램된 세포 사멸의 유전적 조절). 《Cell》 44 (6): 817–829.
* R E Ellis; J Yuan; H R Horvitz (1991년 11월). "Mechanisms and Functions of Cell Death" (세포 사멸의 메커니즘과 기능). 《Annual Review of Cell Biology》 7 (1): 663–698.
* J Yuan; S Shaham; S Ledoux; HM Ellis; HR Horvitz (1993년 11월 19일). "The C. elegans cell death gene ced-3 encodes a protein similar to mammalian interleukin-1 beta-converting enzyme." (C. elegans 세포 사멸 유전자 ced-3은 포유류 인터루킨-1 베타 전환 효소와 유사한 단백질을 암호화한다.). 《Cell》 75 (4): 641–52.
* MO Hengartner; HR Horvitz (1994년 2월 25일). "C. elegans cell survival gene ced-9 encodes a functional homolog of the mammalian proto-oncogene bcl-2." (C. elegans 세포 생존 유전자 ced-9은 포유류 원암 유전자 bcl-2의 기능적 상동체를 암호화한다.). 《Cell》 76 (4): 665–76.