Майкл Россманн - Michael Rossmann

Эта статья про микробиолога. Для боксера см. Майк Россман.
Майкл Россманн
Родился(1930-07-30)30 июля 1930 г.
Франкфурт, Германия
Умер14 мая 2019(2019-05-14) (88 лет)
Уэст-Лафайет, Индиана, США
Альма-матерЛондонский университет
Университет Глазго
Известенпростуда структура вируса
Россманн фолд
молекулярная замена
Рентгеновская кристаллография
НаградыПремия Луизы Гросс Хорвиц
Приз Грегори Аминова
Премия Пауля Эрлиха и Людвига Дармштадтера
Международная премия Саклера в области биофизики
Научная карьера
ПоляБиофизика
УчрежденияУниверситет Пердью
Тезис«Исследование некоторых органических кристаллических структур»
Академические консультантыДж. Монтеат Робертсон
Уильям Н. Липскомб младший
Макс Перуц
ДокторантыПинг Чжан

Майкл Г. Россманн (30 июля 1930 г.[1] - 14 мая 2019 г.)[2] был Немецко-американский физик, микробиолог и заслуженный профессор биологических наук Хэнли Университет Пердью который возглавил группу исследователей, которые первыми нанесли на карту структуру человеческого простуда вирус до атомарного уровня. Он также обнаружил Россманн фолд белковый мотив. Его наиболее признанный вклад в структурную биологию - это разработка техники фазирования, названной молекулярная замена,[3] что привело к примерно трем четвертям отложений в Банк данных белков.

Образование

Рожден в Франкфурт, Германия, Россманн изучал физику и математику в Лондонский университет, где получил степень бакалавра и магистра. Он переехал в Глазго в 1953 г., где он преподавал физику в техникуме и получил степень доктора философии. в химической кристаллографии в 1956 году. Он объясняет свой первоначальный интерес к кристаллография к Кэтлин Лонсдейл, которого он слышал, будучи школьником.[4]

Россманн начал свою карьеру кристаллографа, когда стал учеником Дж. Монтеата Робертсона в Университет Глазго. Его диссертация называлась «Исследование некоторых органических кристаллических структур».[5]

В 1956 году он с семьей переехал в Университет Миннесоты, где два года проработал докторантом у профессора Уильям Н. Липскомб младший, публикация о структуре Iresin Diester[6] и терпеноид,[7]и написание компьютерных программ[8] для анализа конструкций.[9]

Карьера

Россманн вернулся в Великобританию и в Кембриджский университет в 1958 г., где он работал с Макс Перуц по структуре гемоглобин в качестве научного сотрудника MRC Лаборатория молекулярной биологии.

В 1964 году Россманн поступил на факультет биологических наук Университета Пердью в качестве доцента. Он направил Purdue Рентгеновская кристаллография лаборатория. Он стал профессором в 1967 году, а с 1978 года занимал должность заслуженного профессора биологических наук Хэнли в университете. Он также занимал совместное назначение на кафедре биохимии и адъюнкт-должности в Корнелл Университет Отделение биологических наук и в Университет Индианы школа медицины.[10]

В 1970 году его лаборатория обнаружила структуру морская собака лактатдегидрогеназа, один из крупнейших ранних белков, которые предстоит решить. В 1973 году его группа обнаружила структуру Глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа, и Россманн сразу понял, что сайт связывания НАД+ был очень похож на таковой в лактатдегидрогеназе.[11] Теперь это называется Россманн фолд. Он находится в ферменты (такие как дегидрогеназы или киназы ), которые связывают молекулы, такие как АТФ или НАД+/ НАДН.[12][13]

Затем Россманн обратился к вирусам, проведя творческий отпуск в 1971 году с Брор Страндберг в Упсала, Швеция, работает над структурой вирус спутникового некроза табака. С 1972 по 1980 год Россманн и его команда работали над вирус мозаики южной фасоли. Это потребовало разработки нового программного обеспечения и адаптации существующего программного обеспечения для Преобразования Фурье. Было обнаружено, что этот вирус имеет похожий "рулет из желе "к найденному ранее в вирус кустистого трюка томата, что в то время было неожиданностью.[11]

В начале 1980-х Россманн начал работу над пикорнавирусы, и выбрал HRV14, один из вирусов, вызывающих простуда. Частично проблема заключалась в том, что в то время было очень трудно производить миллиграммы вируса животных, необходимые для рентгеновской кристаллографии. Россманн настаивал на покупке Purdue Кибер 205 суперкомпьютер, способный доставить сотни мегафлопс. После векторизация компьютерные программы, вычисления, которые заняли шесть недель с вирусом мозаики южных бобов, теперь занимали для HRV14 лишь долю дня.[11]В 1985 году он опубликовал карту своей команды в журнале. Природа.[14] Прорывной характер этого результата был таков, что Национальный научный фонд, которая обеспечила частичное финансирование исследования, сочла целесообразным организовать пресс-конференцию, и новости распространились в общей прессе.[15][16] Эта работа заложила основу для молекулярного понимания проникновения в клетки энтеровирусы[17] и для разработки ингибиторов связывания капсида против широкого спектра энтеровирусы.[18]

После успеха с первым вирусом простуды была проведена работа над альфавирусы и флавивирусы.[11]С помощью криоэлектронная микроскопия, в 2016 году его лаборатория сообщила о первой известной структуре Вирус Зика, ответственный за тяжелая эпидемия в это время.[19] Эта работа стала возможной благодаря более чем десятилетним исследованиям связанных с комарами флавивирусы, в том числе вирус денге,[20][21][22][23][24] используя комбинацию криоэлектронная микроскопия и Рентгеновская кристаллография.[25]

Россманн также имел давний интерес к сложным вирусным машинам. Это проиллюстрировано бактериофаг Т4[26] и нуклеоцитоплазматические большие ДНК-вирусы, также называемые гигантскими вирусами.[27] Определение атомной структуры вируса 1 Paramecium bursaria chlorella, поражающего водоросли[28] открыл новые возможности для изучения гигантских вирусов на атомном уровне.

Жизнь и увлечения

Россманн был заядлым путешественником и энтузиастом парусных лодок, выигрывал M-16 Scow гонки на озерах Индианы. Он был очень энергичным, что порой доставляло трудности членам его команды.[11]

Жена Россманна, Одри, была гончаром и художницей. У них было трое детей: Мартин, Алиса и Хизер. Одри умерла в 2009 году.

Когда у Россманна диагностировали рак, он переехал в дом престарелых, где познакомился, а позже женился на сотруднице, отвечающей за прием и гостеприимство, Карен Боган. Он работал над документами и предложениями о грантах незадолго до своей смерти.[11]

Россманн умер 14 мая 2019 года. Президент Purdue (и бывший губернатор Индианы) Митч Дэниелс сказал о нем: «Все еще жизнеспособный, все еще любопытный, все еще в своей лаборатории в возрасте 88 лет, его жизнь была столь же богата личными примерами, как и научными достижениями».[2]

Суперкомпьютер Россманн

В Кластер Россмана назван в честь Майкла Россманна, заслуженного профессора биологических наук Хэнли Purdue, который является пионером в использовании высокопроизводительных вычислений в исследованиях для выявления структуры вирусов и составляющих их белковых молекул. Расчет структуры электронной плотности по результатам рентгеновской кристаллографии командой Россманна долгое время был одной из самых больших задач, выполняемых в вычислительных системах Purdue.

Награды и отличия

Среди прочих наград Майкл Россманн был избран членом Американская академия искусств и наук в 1978 г. член Национальная Академия Наук в 1984 г. иностранный член Лондонское королевское общество в 1996 г. и член Американская ассоциация развития науки в 1999 году.

В 1990 г. награжден Премия Луизы Гросс Хорвиц от Колумбийский университет. Он был удостоен звания почетного доктора Уппсальский университет, Швеция (1983);[29] то Страсбургский университет, Франция; Vrije Universiteit Brussel, Бельгия; Университет Глазго, Шотландия; Йоркский университет, Англия; Institut Armand-Frappier, Университет Квебека, Канада. Он был награжден Приз Грегори Аминова в 1994 году и премии Пауля Эрлиха и Людвига Дармштадтера в 2001 году.

В 1995 году его собственный работодатель наградил его Почетной медалью Университета Пердью.

В 2016 году он был награжден Международной премией Раймонда и Беверли Саклер в области биофизики за новаторский вклад в дифракционный анализ атомных структур белков и вирусов с высоким разрешением.

использованная литература

  1. ^ "Майкл Г. Россман". Лаборатория Россманна. Университет Пердью.[мертвая ссылка ]
  2. ^ а б «Умер известный ученый из Университета Пердью Майкл Россманн». Университет Пердью.
  3. ^ Россманн М.Г., Блоу Д.М. (1962-01-10). «Обнаружение субъединиц в кристаллографической асимметричной единице» (PDF). Acta Crystallographica. 15: 24–31. CiteSeerX  10.1.1.319.3019. Дои:10.1107 / s0365110x62000067.
  4. ^ Биографические воспоминания членов Королевского общества. 21. 1976. С. 447–484.
  5. ^ Россманн М (2014). «Изучение структуры и функций вирусов: личная история». Physica Scripta. 89 (9): 241–56. Bibcode:2014ФИЗЫ ... 89i8005R. Дои:10.1088/0031-8949/89/9/098005.
  6. ^ Россманн М.Г., Липскомб В.Н. (май 1958 г.). «Молекулярная структура и стереохимия диэфира ирезина». Журнал Американского химического общества. 80 (10): 2592–3. Дои:10.1021 / ja01543a067.
  7. ^ Россманн М.Г., Липскомб В.Н. (1958). «Сесквитерпеноид Ирезин». Тетраэдр. 4 (3–4): 275–93. Дои:10.1016/0040-4020(58)80049-6.
  8. ^ Россманн М.Г., Якобсон Р.А., Хиршфельд Флорида, Липскомб В.Н. (июль 1959 г.). «Отчет о некоторых компьютерных опытах». Acta Crystallographica. 12 (7): 530–5. Дои:10.1107 / S0365110X59001591.
  9. ^ Липскомб WN, Робертсон JM, Россманн MG (1959). «518. Исследования кристаллической структуры полиядерных углеводородов. Часть I. 2: 3-8: 9-дибензоперилен». Журнал химического общества (возобновлено): 2601. Дои:10.1039 / JR9590002601.
  10. ^ "Резюме Майкла Россманна на веб-сайте Университета Пердью".
  11. ^ а б c d е ж Джон (Джек) Джонсон (июль 2019 г.). «Майкл Г. Россманн (1930–2019): лидерство в структурной биологии на протяжении 60 лет». Белковая наука. Дои:10.1002 / pro.3671.
  12. ^ Рао С.Т., Россманн М.Г. (май 1973 г.). «Сравнение супервторичных структур в белках». Журнал молекулярной биологии. 76 (2): 241–56. Дои:10.1016/0022-2836(73)90388-4. PMID  4737475.
  13. ^ Ханукоглу I (2015). «Proteopedia: Rossmann fold: бета-альфа-бета складка на сайтах связывания динуклеотидов». Биохимия и молекулярная биология образование. 43 (3): 206–9. Дои:10.1002 / bmb.20849. PMID  25704928. S2CID  11857160.
  14. ^ Россманн М.Г., Арнольд Э., Эриксон Дж. В., Франкенбергер Э. А., Гриффит Дж. П., Хехт Х. Дж., Джонсон Дж. Э., Камер Дж., Ло М., Моссер АГ (1985). «Структура вируса простуды человека и функциональная связь с другими пикорнавирусами». Природа. 317 (6033): 145–53. Bibcode:1985Натура.317..145р. Дои:10.1038 / 317145a0. PMID  2993920. S2CID  4288590.
  15. ^ Боффи PM (1985-09-12). «Ученые составили карту простуды». Нью-Йорк Таймс. Получено 2006-09-12.
  16. ^ «Расшифровка вирусов; подвиг может помочь предотвратить простуду». Лос-Анджелес Таймс. 12 сентября 1985 г.
  17. ^ Россманн М.Г., Хе Й., Кун Р.Дж. (июль 2002 г.). «Пикорнавирус-рецепторные взаимодействия». Тенденции в микробиологии. 10 (7): 324–31. Дои:10.1016 / S0966-842X (02) 02383-1. PMID  12110211.
  18. ^ Россманн М.Г., МакКинлей М.А., Сяо К. (11.11.2010). «Глава 16: Разработка противовирусных агентов, связывающих капсид, против риновирусов человека». Структурная вирусология. С. 319–337. Дои:10.1039/9781849732239-00319. ISBN  978-0-85404-171-8.
  19. ^ Служба новостей Purdue. «Исследователи раскрывают структуру вируса Зика, что является важным достижением в разработке методов лечения - Новости - Университет Пердью». www.purdue.edu. Получено 2019-05-14.
  20. ^ Kuhn RJ, Zhang W, Rossmann MG, Pletnev SV, Corver J, Lenches E, Jones CT, Mukhopadhyay S, Chipman PR, Strauss EG, Baker TS, Strauss JH (март 2002 г.). «Структура вируса денге: значение для организации, созревания и слияния флавивирусов». Ячейка. 108 (5): 717–25. Дои:10.1016 / S0092-8674 (02) 00660-8. ЧВК  4152842. PMID  11893341.
  21. ^ Чжан В., Чипман ПР, Корвер Дж., Джонсон ПР, Чжан Й, Мукхопадхьяй С., Бейкер Т.С., Штраус Дж. Х., Россманн М.Г., Кун Р.Дж. (ноябрь 2003 г.). «Визуализация доменов мембранных белков с помощью криоэлектронной микроскопии вируса денге». Структурная биология природы. 10 (11): 907–12. Дои:10.1038 / nsb990. ЧВК  4148076. PMID  14528291.
  22. ^ Ю И.М., Чжан В., Холдэвей Х.А., Ли Л., Костюченко В.А., Чипман П.Р., Кун Р.Дж., Россманн М.Г., Чен Дж. (Март 2008 г.). «Структура незрелого вируса денге при низком уровне pH способствует протеолитическому созреванию». Наука. 319 (5871): 1834–7. Bibcode:2008Научный ... 319.1834Y. Дои:10.1126 / science.1153264. PMID  18369148. S2CID  42267698.
  23. ^ Ли Л., Лок С.М., Ю И.М., Чжан Ю., Кун Р.Дж., Чен Дж., Россманн М.Г. (март 2008 г.). «Комплекс белка оболочки-мембраны-предшественника флавивируса: структура и созревание». Наука. 319 (5871): 1830–4. Bibcode:2008Sci ... 319.1830L. Дои:10.1126 / science.1153263. PMID  18369147. S2CID  37643601.
  24. ^ Чжан X, Шэн Дж, Плевка П., Кун Р.Дж., Diamond MS, Россманн М.Г. (апрель 2013 г.). «Структура денге различается в зависимости от температуры человека и комара-хозяина». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 110 (17): 6795–9. Bibcode:2013PNAS..110.6795Z. Дои:10.1073 / pnas.1304300110. ЧВК  3637732. PMID  23569243.
  25. ^ Россманн М.Г., Бернал Р., Плетнев С.В. (декабрь 2001 г.). «Сочетание электронной микроскопии с рентгеновскими кристаллографическими структурами». Журнал структурной биологии. 136 (3): 190–200. Дои:10.1006 / jsbi.2002.4435. PMID  12051899.
  26. ^ Яп М.Л., Россманн М.Г. (декабрь 2014 г.). «Структура и функции бактериофага Т4». Будущая микробиология. 9 (12): 1319–27. Дои:10.2217 / fmb.14.91. ЧВК  4275845. PMID  25517898.
  27. ^ Клозе Т., Россманн М.Г. (июль 2014 г.). «Структура больших вирусов дцДНК». Биологическая химия. 395 (7–8): 711–9. Дои:10.1515 / hsz-2014-0145. ЧВК  4307781. PMID  25003382.
  28. ^ Фанг Кью, Чжу Д., Агаркова И., Адхикари Дж., Клозе Т., Лю И, Чен З, Сунь Й, Гросс М.Л., Ван Эттен Дж.Л., Чжан Х, Россманн М.Г. (январь 2019 г.). «Околоатомная структура гигантского вируса». Nature Communications. 10 (1): 388. Bibcode:2019НатКо..10..388F. Дои:10.1038 / s41467-019-08319-6. ЧВК  6344570. PMID  30674888.
  29. ^ «Почетные доктора». Уппсальский университет.