Артур Маллэй Леск - исследователь белковых наук, профессор биохимии и молекулярной биологии в Государственном университете Пенсильвании в Юниверсити-парке.
Артур Леск | |
---|---|
Родившийся | Артур Маллэй Леск |
Альма-матер |
|
Известен | Введение в биоинформатику [1] и другие учебники |
Научная карьера | |
Учреждения | |
Тезис | Исследования взаимодействия конфигурации валентной связи по химической связи благородных газов (1966) |
Веб-сайт | bmb |
Образование
Lesk получил степень бакалавра, с отличием, из Гарвардского университета в 1961 году он получил докторскую степень в Принстонском университете в 1966 г. Он также получил степень магистра в Кембриджском университете в Соединенном Королевстве в 1999 году [ править ]
Исследовать
Леск внес значительный вклад в изучение эволюции белков. [2] Он и Сайрус Чотиа , работающие в Лаборатории молекулярной биологии Совета медицинских исследований (Великобритания) в Кембридже , Великобритания , обнаружили взаимосвязь между изменениями аминокислотной последовательности и изменениями в структуре белка, проанализировав механизм эволюции белка. семьи. [3] [4] Это открытие обеспечило количественную основу для наиболее успешного и широко используемого метода предсказания структуры, известного как моделирование гомологии .
Леск и Чотиа также изучали конформации антигенсвязывающих сайтов иммуноглобулинов . Они открыли «модель канонической структуры» для конформации определяющих комплементарность областей антител и применили эту модель к анализу генов антитело-зародышевой линии, включая предсказание структуры соответствующих белков. Эта работа поддержала «гуманизацию» антител для терапии рака. «Этот подход к лечению рака основан на наблюдении Х. Вальдманна о том, что крысы могут вырабатывать антитела против рака человека, но что крысиные антитела вызывают иммунные реакции, подобные аллергии, у пациентов», - объясняет Леск. «Гуманизация этих антител - это образование гибридных молекул, которые больше похожи на человеческие, чем на крысиные, но которые сохраняют терапевтическую активность, снижая при этом иммунный ответ пациента».
Работа Леска также включает подробное сравнение белков в различных структурных состояниях как средство для понимания механизмов, которые позволяют белкам изменять конформацию как в рамках их нормальной активности, так и при болезни. Открытие и анализ этих механизмов явились ключом к пониманию изменений конформации ингибиторов сериновой протеазы, также известных как серпины, мутации которых являются важной причиной ряда заболеваний, включая эмфизему и определенные типы наследственных психических заболеваний.
Леск использовал систематический анализ паттернов сворачивания белков, чтобы разработать математическое представление, которое помогает в распознавании и классификации этих паттернов. Он также написал первую компьютерную программу для создания схематических диаграмм белков с использованием молекулярной графики и разработал множество алгоритмов, которые теперь используются другими исследователями для анализа структур белков.
Леск раньше был председателем Целевой группы по биологическим макромолекулам Комитета по данным для науки и технологий (CODATA), целью которой было содействие всемирной координации баз данных по молекулярной биологии для повышения их качества и полезности. Он читал приглашенные лекции и презентации, связанные со своими исследованиями, в университетах и на профессиональных конференциях по всему миру.
Леск является членом Американского физического общества . Он опубликовал 189 научных статей и 10 книг, связанных с его исследованиями. [1] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14]]
До прихода в Пенсильванский университет в осеннем семестре 2003 года Леск работал преподавателем клинической школы Кембриджского университета с 1990 по 2003 год. Он был руководителем группы в программе биокомпьютеров в Европейской лаборатории молекулярной биологии в Гейдельберге , Германия. , с 1987 по 1990 год; приглашенный научный сотрудник Лаборатории молекулярной биологии MRC в Кембридже, Соединенное Королевство, с 1977 по 1990 год; и профессор химии в Университете Фэрли Дикинсон в Нью-Джерси с 1971 по 1987 год. Он проводил стажировки в Университете Отаго в Новой Зеландии и Университете Монаша в Австралии. Он также является пожизненным членом Клэр Холл, Кембридж, Соединенное Королевство.
Принципиальные схемы белковых структур
Lesk, наряду с К. Д. Hardman, [15] написал одну из первых компьютерных программ для генерации схемы по структуре белка . Известно, что он дает одно из лучших представлений белковых структур и использует схему классификации ленточных диаграмм, созданную Джейн Ричардсон . Большинство иллюстраций структуры белков в книге Леска (см. Список ссылок ниже) созданы с помощью этой программы. Хотя эти схематические диаграммы менее подробно по сравнению с другими представлениями, такие как фотографии , имитирующей модель проволоки или заполняющим пространством модели, упрощения сделать их более эффективными в представлении топологических отношений между элементами вторичной структуры из белков . [16] Затем это было улучшено путем создания программы для создания стереоскопических пар диаграмм. В результате улучшилась способность зрителя воспринимать пространственные отношения в сложных молекулах. [16]
Основная операция программы начинается с выполнения рисования линии. Эта программа состоит из четырех этапов: [15]
- Фаза ввода - Программа читает входные файлы. Есть два входных файла. Это координаты и детали содержания и внешнего вида изображения.
- Генерация изображения - Геометрические преобразования координат генерируются программой в элементы изображения. Например, цилиндр соответствующего размера и ориентации относительно оси z представляет собой α-спираль ; каждая пептидная плоскость определяется для ленточных диаграмм и β-листов ; и сплайн подходит используются для изогнутых листов.
- Удаление скрытых линий - этот шаг требуется только для цилиндров α-спиралей и стрелок β-листов, но не для скелетных моделей . Изображения этих структур классифицируются по трем уровням « оптической плотности » - прозрачные , полупрозрачные и непрозрачные . Если за прозрачным объектом проходят линии, он не изменяется. Если он проходит за полупрозрачным объектом, он превращается в пунктирные линии. Если он непрозрачный, линии, проходящие через объект, полностью удаляются. Этот шаг можно заменить альтернативным шагом для создания цветно-растрового вывода. Линии игнорируются, а окна раскрашиваются в соответствии с пользователем.
- Вывод - строки символов расширяются до наборов линейных сегментов с помощью набора таблиц штрихов. Отрезки линий помещаются в двухмерное пространство.
Личная жизнь
Сын Артура Леск, Виктор Леск, последовал за своим отцом в области структурной биологии и биоинформатики и занимал постдокторскую исследовательскую должность с Майклом Стернбергом в Имперском колледже Лондона . [17] Его дочь, Валери Леск, преподает в отделении психологии Университета Брэдфорда, Великобритания.
Рекомендации
- ^ a b Леск, Артур М. (2002). Введение в биоинформатику . Оксфорд [Оксфордшир]: Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-925196-7.
- ^ Chothia, C .; Леск AM ; Трамонтано, А .; Левитт, М .; Смит-Гилл, SJ; Воздух, G .; Шериф, С .; Падлан, EA; Дэвис, Д .; Тюльпан, WR; Колман, ПМ ; Spinelli, S .; Альзари, PM; Поляк, RJ (1989). «Конформации гипервариабельных областей иммуноглобулина». Природа . 342 (6252): 877–883. Bibcode : 1989Natur.342..877C . DOI : 10.1038 / 342877a0 . PMID 2687698 .
- ^ Леск, А .; Чотиа, К. (1980). «Доступность растворителей, поверхности белков и сворачивание белков» . Биофизический журнал . 32 (1): 35–47. Bibcode : 1980BpJ .... 32 ... 35л . DOI : 10.1016 / S0006-3495 (80) 84914-9 . PMC 1327253 . PMID 7248454 .
- ^ Chothia, C .; Леск, А. (1986). «Связь между расхождением последовательности и структуры в белках» . Журнал EMBO . 5 (4): 823–826. DOI : 10.1002 / j.1460-2075.1986.tb04288.x . PMC 1166865 . PMID 3709526 .
- ^ Леск, Артур М. (1982). Введение в физическую химию . Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. ISBN 0-13-492710-9.
- ^ Леск, Артур М. (1988). Вычислительная молекулярная биология: источники и методы анализа последовательностей . Оксфорд [Оксфордшир]: Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-854218-6.
- ^ Леск, Артур М. (1991). Белковая архитектура: практический подход . Итака, штат Нью-Йорк: IRL Press. ISBN 0-19-963055-0.
- ^ Леск, Артур М. (2001). Введение в архитектуру белков: структурная биология белков . Оксфорд [Оксфордшир]: Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-850474-8.
- ^ Леск, Артур М. (2004). Введение в симметрию и теорию групп для химиков . Бостон: Kluwer Academic Publishers. ISBN 1-4020-2150-X.
- ^ Леск, Артур М. (2004). Введение в науку о белке: архитектура, функции и геномика . Оксфорд [Оксфордшир]: Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-926511-9.
- ^ Леск, Артур М. (2005). Аннотации базы данных по молекулярной биологии . Нью-Йорк: Джон Вили. ISBN 0-470-85681-5.
- ^ Леск, Артур М .; Анна Трамонтано (2006). Прогнозирование структуры белка: концепции и приложения . Вайнхайм: Wiley-VCH. ISBN 3-527-31167-X.
- ^ Леск, Артур М. (2007). Введение в геномику . Оксфорд [Оксфордшир]: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-929695-8.
- ^ Леск, Артур М. (2010). Введение в науку о белке: архитектура, функция и геномика . Издательство Оксфордского университета, США. ISBN 978-0-19-954130-0.
- ^ а б Леск, А .; Хардман, К. (1985). «Компьютерные изображения белков» . Методы в энзимологии . 115 : 381–390 . DOI : 10.1016 / 0076-6879 (85) 15027-5 . ISBN 9780121820152. PMID 2934605 .
- ^ а б Леск, А .; Хардман, К. (1982). «Компьютерные схемы белковых структур». Наука . 216 (4545): 539–540. Bibcode : 1982Sci ... 216..539L . DOI : 10.1126 / science.7071602 . PMID 7071602 .
- ^ Доббинс, ЮВ; Леск В.И.; Штернберг, MJE (2008). «Понимание гибкости белка: взаимосвязь между нормальными режимами и конформационными изменениями при стыковке белок-белок» . Труды Национальной академии наук . 105 (30): 10390–10395. Bibcode : 2008PNAS..10510390D . DOI : 10.1073 / pnas.0802496105 . PMC 2475499 . PMID 18641126 .