Цукер, Чарльз

Чарльз Цукер

англ. Charles S. Zuker

Дата рождения

1957

Чарльз Цукер (англ. Charles S. Zuker; ^{[Нет даты!]}) — чилийский молекулярный генетик и нейробиолог. Профессор биохимии, молекулярной биофизики и нейробиологии Колумбийского университета. Исследователь Медицинского института Говарда Хьюза с 1989 года.

Биография

Цукер родился в Арике (Чили) в 1957 году. Учился в колледже Сан-Маркос в Арике, затем в колледже Сан-Игнасио в Сантьяго. В 1973 году переехал в Винья-дель-Мар для изучения биологии в Католическом университете Вальпараисо, где работал в лабораториях Роберто Гонсалеса и Серхио Маршалла. Затем поступил в аспирантуру Массачусетского технологического института, где получил степень доктора философии под руководством Харви Лодиша. Постдокторские исследования проводил в Калифорнийском университете в Беркли у Джеральда Рубина. В 1987 году занял должность доцента в Калифорнийском университете в Сан-Диего. В 1989 году получил постоянную должность и стал исследователем Медицинского института Говарда Хьюза.

До перехода в Колумбийский университет в 2009 году занимал кафедру нейробиологии имени Кевина и Тамары Кинселла и был заслуженным профессором в Школе медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Помимо работы в Калифорнийском и Колумбийском университетах, с 2009 по 2017 год был старшим научным сотрудником в исследовательском кампусе Джанелия.

Научная деятельность

Лаборатория Цукера в сотрудничестве с Ником Рибой из Национальных институтов здравоохранения исследовала механизмы восприятия вкуса у млекопитающих. С конца 1990-х годов Цукер и Риба совместно с другими лабораториями идентифицировали и охарактеризовали рецепторы и клетки, отвечающие за пять основных вкусов: сладкий, кислый, горький, солёный и умами. Они продемонстрировали, что отдельные вкусовые рецепторные клетки настроены на кодирование определённых вкусовых качеств и связаны с врождёнными поведенческими реакциями (привлечение к сладкому и отвращение к горькому).

В 2003 году Цукер и Риба первыми использовали направленную экспрессию нового рецептора (RASSL) для активации нейронной цепи у мышей, что изменило их поведение. Экспрессируя RASSL в клетках, рецептирующих сладкий или горький вкус, они вызывали у животных привлечение или отвращение к безвкусному лиганду RASSL.

В серии исследований периферического и центрального кодирования вкуса Цукер с соавторами идентифицировали нейронные цепи, управляющие реакциями на различные вкусовые стимулы. Они показали, что манипулирование нейронами, представляющими сладкий и горький вкус в мозге, позволяет напрямую контролировать внутреннее представление, сенсорное восприятие и поведенческие реакции животного.

Лаборатория Цукера также исследовала разницу между восприятием сладкого вкуса (активируемым сахарами и искусственными подсластителями) и потребностью в сахаре. Они установили, что сахар действует в кишечнике, активируя нейронную цепь, которая передаёт в мозг сигнал о присутствии сахара. Эта ось связи между кишечником и мозгом не активируется искусственными подсластителями и является основным механизмом, определяющим предпочтение сахара.

Цукер также изучал биологию оси «тело — мозг». Его работы определили нейронную основу аппетита к жирам и выявили мозговую цепь, которая обнаруживает кишечные жиры для стимулирования потребления. В исследовании 2024 года лаборатория Цукера охарактеризовала мозговой центр, модулирующий иммунные реакции организма (нейроиммунная ось). Эта работа продемонстрировала, как мозг взаимодействует с иммунной системой и контролирует иммунное состояние.

До исследований вкуса млекопитающих лаборатория Цукера изучала пути передачи сигнала у Drosophila melanogaster (дрозофилы фруктовой), включая зрение, механотрансдукцию и термочувствительность.

Награды и признание

• 2001 — избранный член Американской академии искусств и наук.
• 2004 — избранный член Национальной академии наук США.
• 2006 — избранный член Национальной медицинской академии.
• 2014 — избранный член Американской ассоциации содействия развитию науки.

Литература

• Juen, Z., Lu, Z., Yu, R., Chang, A.N., Wang, B., Fitzpatrick, A.W.P., Zuker, C.S. The structure of human sweetness. Cell 188, 1-13 (2025).
• Jin H, Li M, Jeong E, Castro-Martinez F, Zuker C.S. A body-brain circuit that regulates body inflammatory responses. Nature 630, 695—703 (2024).
• Li M, Tan H-E, Lu Z, Tsang K, Chung A, Zuker C.S. Gut-Brain Circuits for Fat Preference. Nature 610, 722—730 (2022).
• Tan H-E, Sisti A, Jin H, Vignovich M, Villavicencio M, Tsang K, Goffer Y, Zuker C.S. The gut-brain axis mediates sugar preference. Nature 580, 511—516 (2020).
• Zhang J, Jin H, Zhang W, Ding C, O’Keeffe S, Ye M, Zuker C.S. Sour Sensing from the Tongue to the Brain. Cell 179, 392—402 (2019).
• Wang L, Gillis-Smith S, Peng Y, Zhang J, Chen X, Salzman CD, Ryba NJ, Zuker C.S. The coding of valence and identity in the mammalian taste system. Nature 558, 127—131 (2018).
• Lee H, Macpherson LJ, Parada CA, Zuker C.S., Ryba N.J. Rewiring the taste system. Nature 548, 330—333 (2017).
• Peng, Y., Gillis-Smith, S., Jin, H., Tränkner, D., Ryba, N.J. and Zuker, C.S. Sweet and bitter taste in the brain of awake behaving animals. Nature 527, 512—515 (2015).
• Barretto, R.P., Gillis-Smith, S., Chandrashekar, J., Yarmolinsky, D.A., Schnitzer, M.J., Ryba, N.J. and Zuker, C.S. The neural representation of taste quality at the periphery. Nature 517, 373—376 (2015).
• Chen, X., Gabitto, M., Peng, Y., Ryba, N.J. and Zuker, C.S. A gustotopic map of taste qualities in the mammalian brain. Science 333, 1262—1266 (2011).
• Chandrashekar, J., Kuhn, C., Oka, Y., Yarmolinsky, D.A., Hummler, E., Ryba, N.J. and Zuker, C.S. The cells and peripheral representation of sodium taste in mice. Nature 464, 297—301 (2010).
• Huang, A.L., Chen, X., Hoon, M.A., Chandrashekar, J., Guo, W., Tränkner, D., Ryba, N.J. and Zuker C.S. The cells and logic for mammalian sour taste detection. Nature 442, 934—938 (2006).
• Mueller, K.L., Hoon, M.A., Erlenbach, I., Chandrashekar, J., Zuker, C.S. and Ryba, N.J. The receptors and coding logic for bitter taste. Nature 434, 225—229 (2005).
• Zhao, G.Q., Zhang, Y., Hoon, M.A., Chandrashekar, J., Erlenbach, I., Ryba, NJ. and Zuker, C.S. The receptors for mammalian sweet and umami taste. Cell 115, 255—266 (2003).
• Nelson, G., Chandrashekar, J., Hoon, M.A., Feng, L., Zhao, G., Ryba, N.J. and Zuker, C.S. An amino-acid taste receptor. Nature 416, 199—202 (2002).
• Nelson, G., Hoon, M.A., Chandrashekar, J., Zhang, Y., Ryba, N.J. and Zuker, C.S. Mammalian sweet taste receptors. Cell 106, 381—390 (2001).

Ссылки

• www.zukerlab.org
• https://zuckermaninstitute.columbia.edu/charles-s-zuker-phd
• https://www.hhmi.org/scientists/charles-s-zuker
• Alla Katsnelson, «From The Tongue To The Brain», Columbia Medicine, Spring/Summer 2015.
• Bijal P. Trivedi, «The Finer Points of Taste», «Nature», June 21, 2012.
• Henry Fountain, «How Tongues Taste Carbonation in a Fizzy Beverage», «The New York Times», October 19, 2009.
• Melinda Wenner, «Magnifying Taste», «Scientific American», August 2008.
• Burkhard Bilger, «The Search for Sweet», «The New Yorker», May 22, 2006.
• Kenneth Chang, «Data From Genome Project Transforming Biology Research», «The New York Times», June 26, 2000
• Charles Zuker — Zuckerman Institute Faculty
• Zuker Lab webpage — Columbia University

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Цукер, Чарльз», расположенная по адресу: — https://ru.ruwiki.ru/wiki/Цукер,_Чарльз Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».