Jane S.Richardson - Jane S. Richardson

Jane S.Richardson
Jane S Richardson BW photo 2002.jpg
Richardson v roce 2002
narozený (1941-01-25) 25. ledna 1941 (věk 79)
Teaneck, New Jersey
Státní občanstvíamerický
Alma materSwarthmore College, Harvardská Univerzita
Známý jakoPás karet diagram, ověření struktury
Manžel (y)David C. Richardson
OceněníMacArthurovo společenství (1985), Cena Alexandra Hollaendera v biofyzice (2019)
Vědecká kariéra
PoleStrukturní biologie, Biofyzika
InstituceDuke University
VlivyChristian Anfinsen, Frederick Brooks, Frederic Richards
Schéma pásu karet z Triosefosfát izomeráza, ručně kreslená Jane Richardsonovou
All-atom kontaktní tečky pro dva dobře zabalené zbytky Ala

Jane Shelby Richardson (narozen 25. ledna 1941)[1][2] je americký biofyzik nejlépe známý pro vývoj Richardsonova diagramu, nebo stuhové diagramy, metoda reprezentující 3D strukturu proteinů.[3] Pásové diagramy se staly standardní reprezentací proteinových struktur, což usnadnilo další zkoumání proteinové struktury a globálního fungování. Díky zájmům o astronomii, matematiku, fyziku, botaniku a filozofii se Richardson vydal netradiční cestou k nastolení vědecké kariéry.[4][5] Dnes je Richardson profesorem v biochemie na Duke University.[1]

Životopis

Richardson se narodil 25. ledna 1941 a vyrostl v Teaneck, New Jersey. Její otec byl elektroinženýr a její matka byla učitelkou angličtiny. Její rodiče podněcovali zájem o vědu a už na základní škole byla členkou místních astronomických klubů.[6] Zúčastnila se Teaneck High School av roce 1958 získal třetí místo v Hledání talentů Westinghouse Science, nejprestižnější veletrh vědy ve Spojených státech, s výpočty satelitu Sputnik oběžná dráha z jejích vlastních pozorování.[7][4]

Pokračovala ve studiu se záměrem studovat matematiku, astronomii a fyziku na Swarthmore College. Richardson však místo toho promoval Phi Beta Kappa s bakalářským titulem z filozofie a nezletilým z fyziky v roce 1962, poté pokračovala v postgraduálním studiu filozofie na Harvardská Univerzita. Mezitím se mohla přihlásit na kurzy taxonomie a evoluce rostlin na Harvardu, které později přispěly k jejímu komplexnímu přístupu ke studiu proteinové struktury. Vzhledem k tomu, že Harvardova filozofie se soustředila na moderní filozofii místo Richardsonova zájmu, klasické filozofie, Richardson odešel s ní magisterský titul z Harvardu v roce 1966.[1][8][9] Po ukončení studia se Richardson pokusila učit na střední škole, ale brzy si uvědomila, že tato kariérní cesta není pro ni. Následně se vrátila do vědeckého světa a pracovala jako technik v Massachusetts Institute of Technology ve stejné laboratoři jako její manžel David Richardson, kterého potkala na Swarthmore College.[10] Na Richardově univerzitě studoval David Richardson doktorát Al Cotton's použití laboratoře Rentgenová krystalografie studovat strukturu stafylokoková nukleáza. Jane Richardson se díky práci v laboratoři naučila potřebné technické dovednosti a vědecké zázemí v biochemii a biofyzice, když pracovala po boku svého manžela, se kterým spolupracuje dodnes. Richardson později začal kreslit její stejnojmenné diagramy jako metodu interpretace struktury proteinových molekul.[10] V průběhu své kariéry byla Richardsonová uznána řadou prestižních institucí vědeckou komunitou. V červenci 1985 jí byla udělena MacArthurovo společenství za její práci v biochemii.[11] Byla zvolena do Národní akademie věd a Americká akademie umění a věd v roce 1991 a do Lékařský ústav v roce 2006.[5] Jako součást své role v Národní akademii věd pracuje Richardson v panelech, které poskytují rady Bílý dům a Pentagon týkající se národně důležitých vědeckých záležitostí (např.[12]). Pro rok 2012–2013 byl Richardson zvolen prezidentem Biofyzikální společnost pro rok 2012-2013,[13] a stala se z ní kolegyně Americká krystalografická asociace v roce 2012.[14] Richardson je v současné době James B. Duke Profesor biochemie na Duke University.[4]

Richardsonovi nadále společně stojí v čele výzkumné skupiny na Duke University.[10]

Richardson přispívá na Wikipedii, kde je významným členem WikiProject Biofyzika.[15]

Vědecká práce a příspěvky

První Richardsonovy vpády do vědy byly v oblasti astronomie. Pozorováním polohy Sputnik - v té době jediný umělý satelit - během dvou po sobě jdoucích nocí se jí podařilo vypočítat jeho předpokládanou oběžnou dráhu. Výsledky zaslala do Westinghouse Science Talent Search a v roce 1958 získala třetí místo.[5]

Richardson se připojila ke svému manželovi Davidovi C. Richardsonovi a poté dokončila jeho PhD pracovat v MIT, při studiu 3-rozměrná struktura z stafylokoková nukleáza protein (1SNS)[16] podle Rentgenová krystalografie za jeho disertační práci.[17][18] Stafylokoková nukleáza byla mezi prvními desítkami vyřešených proteinových struktur.[19] Třídy v botanika a vývoj které si vzala při studiu, formovalo její myšlení o práci, kterou dělá v chemické laboratoři.[4] Během ní krystalografické studií si Jane Richardsonová uvědomila, že z opakujících se lze vyvinout obecné klasifikační schéma strukturální motivy bílkovin.[4] Jane a David Richardson se mezitím přestěhovali do Duke University v roce 1970, kdy vyřešili první krystalovou strukturu superoxiddismutáza (2SOD).[10][20][21] V roce 1977 zveřejnila své poznatky o příbuznosti bílkovin v roce Příroda, s příspěvkem nazvaným „Topologie β-listu a příbuznost proteinů“.[4][22]

Jak Richardson vyvinul pásový diagram aby ilustrovala svá zjištění v průběhu svého taxonomického výzkumu, její ikonické obrázky se poprvé objevily v recenzním deníku Pokroky v chemii proteinů v článku s názvem „Anatomie a taxonomie proteinové struktury“ 1981,[5][23][24] časná známková publikace v strukturální bioinformatika. Diagramy se od té doby staly standardním způsobem vizualizace proteinové struktury, konkrétně zobrazujícím beta-list topologie a spojení mezi aminokyselina sekvence, nebo peptidy, které tvoří bílkoviny. Proces skládání bílkovin zahrnuje čtyři úrovně: primární struktury, sekundární struktury, terciární struktury, a kvartérní struktury. Sekundární struktury jsou výsledkem vodíková vazba vznikají interakce mezi sousedními aminokyselinovými sekvencemi alfa helixy nebo beta-listy.[25] Terciární struktury jsou vyššího řádu skládání proteinů, které ve 3D zobrazují konformaci a konektivitu mezi alfa-helixy a beta-listy.[25] Richardsonovy páskové diagramy ilustrují topologii beta listů a konektivitu v proteinových strukturách vyššího řádu. Formalizovala obecná pravidla pro propojení beta-listů pomocí „vlásenky“ nebo „crossover“ spojení. Ve vlásenkovém spojení vychází z peptidové páteře a krouží kolem, aby se vrátila na stejný konec beta-listu, ze kterého odešla. Křížené spojení zahrnuje peptidovou páteř vystupující z jednoho beta-listu a smyčkování kolem, aby vstoupil do dalšího beta-listu na opačném konci proteinu.[26] Její počáteční kresby a neustálé objevy přispívají k širšímu pochopení energetické bílkoviny a evoluce. Peter souhlasí, Laureát Nobelovy ceny a kolega vévodský profesor, řekl o práci Richardsonových: „Práce Jane a Davida nám umožnila odhalit formu proteinů a odtud bylo snazší pochopit jejich funkci.“[10]

Richardsonova novější práce se diverzifikovala mimo klasifikaci a krystalografii. V 80. letech se táhly do polí syntetická biochemie a výpočetní biologie jako průkopníci v de novo designu proteinů, přístup reverzního inženýrství k vytváření a testování teoretických předpovědí o skládání proteinů.[27] V 90. letech Richardsonové vyvinuli kinemage systém molekulární grafiky a David Richardson napsal program Mage pro jejich zobrazení na malých počítačích pro tehdy nový deník Věda o bílkovinách.[28] Kromě toho vyvinuli kontaktní analýzu všech atomů (viz obrázek) k měření „dobré shody“ uvnitř proteinů a v interakcích s okolními molekulami.[4] Web Kinemage nabízí interaktivní průzkum různých 3D proteinových struktur prostřednictvím počítačových displejů pomocí jejich grafických programů Mage nebo KiNG. Web je financován z grantu Národního vědeckého ústavu (NIH) a často se používá jako učební pomůcka. Zahrnují učebnice a internetové stránky, které pocházejí z obrázků Kinemages Úvod do proteinové struktury od Branden & Tooze,[29] Základy biochemie podle Viet, Voet & Pratt,[30] Principy biochemie Horton et al.,[31] a projekt autorství Kinemage University of Mississippi.[32]

Laboratoř Richardson v současné době studuje strukturní motivy v RNA[33] stejně jako proteiny jako součást RNA Ontology Consortium (ROC)[34] lépe komunikovat výsledky výzkumu struktury a funkce RNA.[35][36] Laboratoř působila jako posuzovatel v CASP 8 experiment predikce struktury[37] (CASP),[38] je jedním ze čtyř vývojových týmů v softwarovém systému PHENIX[39] pro rentgenová krystalografie z makromolekuly a je hostitelem webové služby MolProbity[40] pro validaci a zlepšení přesnosti krystalových struktur proteinů a RNA. MolProbity používá k zobrazování 3D program KiNG (nástupce Mage) kinemage grafika on-line. Jane Richardson slouží po celém světě Proteinová datová banka (wwPDB) Pracovní skupina pro ověřování rentgenů[41] a NMR Ověřovací pracovní skupina.[42] Jak pokračuje ve vedení laboratoře Richardson po boku svého manžela ve společnosti Duke, kde pomocí MolProbity ověřují RNA, bílkoviny, krystalové struktury, přidává také obrázky související s vědou, obrazy přírody a obrázky pro WikiProject Biofyzika do Wikimedia Commons.[15]

Ceny a vyznamenání

Pozoruhodné publikace

Následující články jsou Web of Science klasifikovány jako vysoce citované v této oblasti od 17. února 2020:

Reference

  1. ^ A b C d E „Jane S. Richardson“. Nadace chemického dědictví. Archivovány od originál dne 12. července 2016. Citováno 16. února 2020.
  2. ^ "Rozhovor Jane Richardsonové". Citováno 17. září 2020.
  3. ^ Ph. D., Biomedical Sciences; B. A., fyzika a matematika; Facebook Facebook; Twitter, Twitter. „Slavné ženské chemičky a chemické inženýry“. ThoughtCo. Citováno 16. února 2020.
  4. ^ A b C d E F G Bihar, S (srpen 2004). „Ribbon Diagrams and Protein Taxonomy: a profile of Jane S. Richardson“ (pdf). Biologický fyzik. 4 (3): 5.
  5. ^ A b C d E Vanderkam L (28. května 2008). „Nalezení objednávky: Jane Richardson“. Scientific American. Citováno 17. února 2020.
  6. ^ Roseberry J (9. listopadu 2007). "Rozhovor Jane Richardsonové". Ženy vévodské medicíny.
  7. ^ United Press (4. března 1958). „Two in same School Win Science Contest“. The New York Times. Dalšími výherci stipendia jsou Jane Shelby, 17 let, 431 Claremont Avenue, Teaneck, N. J., 5 000 $; Donald M. Jerina, 18 let, River Grove, Ill., 4 000 $, a Neal L. Nininger z Larkspur v Kalifornii, 3 000 $.
  8. ^ „Guide to the Jane S. Richardson Oral History Interview, 2007“. Archiv Duke Medical Center. Citováno 19. května 2020.
  9. ^ „Ženy ve vědě: Kde je teď? Jane Richardsonová“. Citováno 17. února 2020.
  10. ^ A b C d E Basgall, Monte (13. ledna 2008). „Pásové diagramy“. Duke Research. Archivovány od originál dne 15. dubna 2008. Citováno 31. května 2008.
  11. ^ A b „Fellows List - July 1985“. Nadace Johna D. a Catherine T. MacArthura. 2007. Archivovány od originál dne 19. dubna 2008. Citováno 31. května 2008.
  12. ^ Leduc JM a kol. (2010). Sekvenční klasifikace vybraných agentů: jasnější linie. Národní akademie Press. ISBN  978-0-309-15905-0.
  13. ^ „Biofyzička v profilu: Jane S. Richardson“. Informační bulletin Biofyzikální společnosti. Únor 2012. Citováno 12. května 2012.
  14. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál 31. srpna 2018. Citováno 1. listopadu 2012.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  15. ^ A b C Lillie B (18. listopadu 2014). „Co mě Wikipedia naučila o mém dědečkovi“. Atlantik.
  16. ^ PDB: 1SNS​; Arnone A, Bier CJ, Cotton FA, Day VW, Hazen EE, Richardson DC, Yonath A, Richardson JS (duben 1971). „Struktura inhibitorového komplexu extracelulární nukleázy Staphylococcus aureus s vysokým rozlišením. I. Experimentální postupy a trasování řetězce“. The Journal of Biological Chemistry. 246 (7): 2302–16. PMID  5555571.
  17. ^ Kosara R (listopad – prosinec 2008). "Struktury menší než světlo". Americký vědec. 96 (6): 498. doi:10.1511/2008.75.498.
  18. ^ Arnone AA, Bier CJ, Cotton FA, Day VW, Hazen EE Jr, Richardson DC, Richardson JS, Yonath A (1971). „Struktura inhibičního komplexu extracelulární nukleázy Staphylococcus aureus s vysokým rozlišením: I. Experimentální postupy a sledování řetězce“. Journal of Biological Chemistry. 246: 2303–2316. PMID  5555571.
  19. ^ Richardson JS, Richardson DC (březen 2013). "Studium a leštění makromolekul PDB". Biopolymery. 99 (3): 170–82. doi:10,1002 / bip.22108. PMC  3535681. PMID  23023928.
  20. ^ PDB: 2SOD​; Tainer JA, Getzoff ED, Beem KM, Richardson JS, Richardson DC (září 1982). "Stanovení a analýza struktury 2 A mědi, disperzi oxidu zinečnatého zinečnatého". Journal of Molecular Biology. 160 (2): 181–217. doi:10.1016/0022-2836(82)90174-7. PMID  7175933.
  21. ^ Richardson J, Thomas KA, Rubin BH, Richardson DC (duben 1975). „Krystalová struktura hovězího Cu, superoxiddismutáza Zn při rozlišení 3 A: trasování řetězce a kovové ligandy“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 72 (4): 1349–53. doi:10.1073 / pnas.72.4.1349. PMC  432531. PMID  1055410.
  22. ^ Richardson JS (srpen 1977). „topologie beta-listu a příbuznost proteinů“. Příroda. 268 (5620): 495–500. Bibcode:1977 Natur.268..495R. doi:10.1038 / 268495a0. PMID  329147.
  23. ^ Richardson JS, Richardson DC (2013). „Dělat molekulární biofyziku: hledání, pojmenování a zobrazení signálu ve složitosti“. Roční přehled biofyziky. 42: 1–28. doi:10.1146 / annurev-biophys-083012-130353. PMC  3695750. PMID  23451888.
  24. ^ Richardson JS (1981). „Anatomie a taxonomie proteinové struktury“. Pokroky v chemii proteinů. 34: 167–339. doi:10.1016 / s0065-3233 (08) 60520-3. ISBN  9780120342341. PMID  7020376.
  25. ^ A b Godbey WT (8. prosince 2014). Úvod do biotechnologie: věda, technologie a lékařské aplikace. Amsterdam. ISBN  978-1-908818-48-5. OCLC  890939491.
  26. ^ Richardson JS (srpen 1977). „topologie beta-listu a příbuznost proteinů“. Příroda. 268 (5620): 495–500. Bibcode:1977 Natur.268..495R. doi:10.1038 / 268495a0. PMID  329147.
  27. ^ Richardson JS, Richardson DC (červenec 1989). "Návrh nových proteinových struktur de novo". Trendy v biochemických vědách. 14 (7): 304–9. doi:10.1016/0968-0004(89)90070-4. PMID  2672455.
  28. ^ Richardson DC, Richardson JS (leden 1992). „Kinemage: nástroj pro vědeckou komunikaci“. Věda o bílkovinách. 1 (1): 3–9. doi:10.1002 / pro.5560010102. PMC  2142077. PMID  1304880.
  29. ^ Brändén C, Tooze J (1999). Úvod do proteinové struktury (2. vyd.). New York: Garland Publications. ISBN  0-8153-2304-2. OCLC  39508201.
  30. ^ Voet D, Voet JG, Pratt CW (29. února 2016). Základy biochemie: Život na molekulární úrovni (Páté vydání). Hoboken, NJ. ISBN  978-1-118-91840-1. OCLC  910538334.
  31. ^ Horton HR (2006). Základy biochemie (4. vydání). Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. ISBN  0-13-145306-8. OCLC  58594968.
  32. ^ „Hledání cen NSF: Cena # 9980935 - Studentská tvorba trojrozměrných ilustrací v pregraduální biochemii“. nsf.gov. Citováno 7. února 2020.
  33. ^ Richardson JS, Schneider B, Murray LW, Kapral GJ, Immormino RM, Headd JJ a kol. (Březen 2008). „Páteř RNA: konsensuální úhlové konformátory a modulární řetězcová nomenklatura (příspěvek konsorcia RNA Ontology)“. RNA. 14 (3): 465–81. doi:10,1261 / rna.657708. PMC  2248255. PMID  18192612.
  34. ^ „RNA Ontology Consortium (ROC)“. ROC.bgsu.edu. Archivovány od originál dne 22. ledna 2009.
  35. ^ Birmingham A, Clemente JC, Desai N, Gilbert J, Gonzalez A, Kyrpides N a kol. (Duben 2011). „Zpráva ze zasedání konsorcia RNA Ontology Consortium 8. – 9. Ledna 2011“. Standardy v genomických vědách. 4 (2): 252–6. doi:10,4056 / sigs.1724282. PMC  3111981. PMID  21677862.
  36. ^ Leontis NB, Altman RB, Berman HM, Brenner SE, Brown JW, Engelke DR a kol. (Duben 2006). „Konsorcium pro ontologii RNA: otevřená pozvánka pro komunitu RNA“. RNA. 12 (4): 533–41. doi:10,1261 / rna.2343206. PMC  1421088. PMID  16484377.
  37. ^ Keedy DA, Williams CJ, Headd JJ, Arendall WB, Chen VB, Kapral GJ a kol. (2009). „Dalších 90% bílkovin: hodnocení nad rámec modelu Calphas pro vysoce přesné modely založené na šabloně CASP8“. Proteiny. 77 Sup 9: 29–49. doi:10,1002 / prot.22551. PMC  2877634. PMID  19731372.
  38. ^ "Centrum pro predikci struktury proteinů". Predikcecenter.org. Americký národní institut všeobecných lékařských věd (NIH / NIGMS).
  39. ^ Adams PD, Afonine PV, Bunkóczi G, Chen VB, Davis IW, Echols N, et al. (Únor 2010). „PHENIX: komplexní systém založený na Pythonu pro řešení makromolekulární struktury“. Acta Crystallographica. Sekce D, Biologická krystalografie. 66 (Pt 2): 213–21. doi:10.1107 / S0907444909052925. PMC  2815670. PMID  20124702.
  40. ^ Chen VB, Arendall WB, Headd JJ, Keedy DA, Immormino RM, Kapral GJ a kol. (Leden 2010). „MolProbity: validace struktury všech atomů pro makromolekulární krystalografii“. Acta Crystallographica. Sekce D, Biologická krystalografie. 66 (Pt 1): 12–21. doi:10.1107 / S0907444909042073. PMC  2803126. PMID  20057044.
  41. ^ Přečtěte si RJ, Adams PD, Arendall WB, Brunger AT, Emsley P, Joosten RP a kol. (Říjen 2011). „Nová generace krystalografických validačních nástrojů pro proteinovou banku dat“. Struktura. 19 (10): 1395–412. doi:10.1016 / j.str.2011.08.006. PMC  3195755. PMID  22000512.
  42. ^ Montelione GT, Nilges M, Bax A, Güntert P, Herrmann T, Richardson JS, et al. (Září 2013). „Doporučení pracovní skupiny pro ověřování NMR wwPDB“. Struktura. 21 (9): 1563–70. doi:10.1016 / j.str.2013.07.021. PMC  3884077. PMID  24010715.
  43. ^ „Jane Richardson - MacArthurova nadace“. www.macfound.org. Citováno 17. února 2020.
  44. ^ A b „Vyznamenání absolventů společnosti | Společnost pro vědu a veřejnost“. Citováno 17. února 2020.
  45. ^ A b „Jane S. Richardson“. www.nasonline.org. Citováno 17. února 2020.
  46. ^ „Přehled členství“. www.nasonline.org. Citováno 17. února 2020.
  47. ^ „About the NAM“. National Academy of Medicine. Citováno 17. února 2020.
  48. ^ "Členský adresář". www.amercrystalassn.org. Citováno 7. února 2020.
  49. ^ "Fellows". www.amercrystalassn.org. Citováno 17. února 2020.

Další čtení

externí odkazy