Брюс Дональд

Брюс Р. Дональд
Брюс Дональд в своей лаборатории в Университете Дьюка (2023 г.).
Рожденный	1958
Национальность	Американский
Альма-матер	Йельский университет С
Награды	Президентская премия молодому сыщику Стипендия Гуггенхайма Член ACM Член IEEE Член AAAS
Научная карьера
Поля	Вычислительная биология Информатика Вычислительная химия Молекулярный дизайн Робототехника Нанотехнологии
Учреждения	Гарвардский университет Корнелльский университет Стэнфордский университет Интервальные исследования Дартмутский колледж Университет Дьюка
Диссертация	Обнаружение ошибок и восстановление при планировании движения робота в условиях неопределенности   (1987)
Докторантура	Томас Лосано-Перес

Брюс Рэндалл Дональд (род. 1958) — американский учёный-компьютерщик и компьютерный биолог . Он является имени Джеймса Б. Дьюка профессором компьютерных наук и биохимии в Университете Дьюка . Он внес большой вклад в несколько областей компьютерных наук, таких как робототехника , микроэлектромеханические системы (MEMS), геометрические и физические алгоритмы и вычислительная геометрия , а также в области структурной молекулярной биологии и биохимии, такие как дизайн белков , определение структуры белков и вычислительные методы. Химия .

Биография

Дональд получил степень бакалавра с отличием по русскому языку и литературе в Йельском университете в 1980 году. После работы в лаборатории компьютерной графики и пространственного анализа в Высшей школе дизайна Гарвардского университета он затем поступил в MIT EECS , где получил степень SM. в EECS (1984 г.) и доктор философии. Степень доктора компьютерных наук (1987) под руководством профессора Томаса Лосано-Переса в Лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (Лаборатория искусственного интеллекта). В 1987 году он поступил на факультет компьютерных наук Корнелльского университета в качестве доцента.

В Корнелле Дональд получил должность в 1993 году и до 1998 года работал доцентом кафедры информатики в Корнелльском университете . Во время творческого отпуска в Стэнфордском университете (1994–1996) он работал в Пола Аллена научно-исследовательском и технологическом инкубаторе Interval Research. Corporation (1995–1997), где он и Том Нго совместно изобрели Embedded Constraint Graphics . После переезда в Дартмут Дональд был профессором компьютерных наук Дартмутского колледжа имени Джоан П. и Эдварда Дж. Фоули-младшего в 1933 году до 2006 года, когда он перешел в Университет Дьюка . В настоящее время Дональд является профессором компьютерных наук, химии и биохимии имени Джеймса Б. Дьюка в Тринити-колледже искусств и наук Университета Дьюка и на медицинском факультете Медицинского центра Университета Дьюка . Дональд был назначен профессором Уильяма и Сью Гросс с 2006 по 2012 год, а в 2012 году был назначен профессором Джеймса Б. Дьюка .

Он является Ассоциации вычислительной техники (ACM) и членом IEEE членом . Ранее он был стипендиатом Гуггенхайма (2001–2002 гг.) и получил Президентскую премию молодого исследователя Национального научного фонда (1989–1994 гг.). В 2015 году Дональд был избран членом Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS) за вклад в вычислительную молекулярную биологию .

Работа

Ранние исследования Дональда были в области планирования движений роботов и распределенных манипуляций. Позже он внес большой вклад в развитие МЭМС и микроробототехники, а также разработал микророботов МЭМС размерами 60х250х10 мкм.

Недавно он проводил исследования в области структурной молекулярной биологии; в основном, дизайн белка и определение структуры белка по данным ЯМР . Он разработал множество алгоритмов проектирования белков , которые были успешно проверены экспериментально в влажной лаборатории. Алгоритмы проектирования белков пытаются обеспечить дополнительную молекулярную гибкость в процессе проектирования за счет использования ансамблей и постоянно гибких ротамеров и остовов. Дональд также разработал алгоритмы определения структур биомедицински значимых белков. Например, алгоритм его подгруппы CRANS (Acta Crystallogr. D 2004; J. Biol. Chem. 2003), который идентифицирует пики перекрестного вращения, соответствующие некристаллографической симметрии, использовался при определении структуры фермента дигидрофолатредуктаза-тимидилатсинтазы. (DHFR-TS) из Cryptosporidium hominis , что является важным достижением в биологии Cryptosporidium. Он разработал множество алгоритмов и вычислительных протоколов для извлечения структурной информации из данных ЯМР и использовал эту информацию для расчета структур глобулярных белков и симметричных гомоолигомеров. Отличительной особенностью его алгоритмов является то, что они используют меньше данных и обеспечивают гарантии теоретической сложности во времени и пространстве (см., например, Б.Р. Дональд и Дж. Мартин. «Автоматическое определение структуры ЯМР и определение структуры белка с использованием ограничений разреженного диполярного связывания»). Прогресс в ЯМР-спектроскопии 2009; 55(2):101-127). Дональд — автор учебника «Алгоритмы в структурной молекулярной биологии» , опубликованного MIT Press (2011).

Студенты

Дональд руководил многими студентами и постдоками, многие из которых сейчас являются профессорами в известных университетах, таких как Массачусетский технологический институт , Университет Карнеги-Меллона , Вашингтонский университет, Сиэтл , Массачусетский университет в Амхерсте , Дартмутский колледж , Университет Дьюка , Колледж Миддлбери и Университет Торонто . и исследователи из таких организаций, как NIAID , NIST , IBM , Sandia National Laboratories .

Личная жизнь

Дональд — сын историка Дэвида Герберта Дональда и историка и редактора Аиды ДиПейс Дональд .

См. также

• МЭМС
• Белковый дизайн
• ЯМР
• Структура белка
• Кинодинамическое планирование

Публикации

Дональд является автором более 100 публикаций. Репрезентативный выбор включает в себя:

• Кинодинамическое планирование движения . Брюс Рэндалл Дональд, Патрик Дж. Ксавьер, Джон Ф. Кэнни, Джон Х. Рейф. J. ACM 40(5): 1048-1066 (1993).
• Филогенетическая классификация простейших основана на строении линкерного домена бифункционального фермента дигидрофолатредуктазы-тимидилатсинтазы . Роберт Х. О'Нил, Райан Х. Лилиен, Брюс Р. Дональд, Роберт М. Страуд и Эми К. Андерсон. J Biol Chem 2003. 278(52):52980-7.
• Лилиен, Райан Х.; Бэйли-Келлог, Крис; Андерсон, Эми К.; Дональд, Брюс Р. (2004). «Алгоритм подгруппы для идентификации пиков перекрестного вращения, соответствующих некристаллографической симметрии». Акта Кристаллогр Д. 60 (6): 1057–67. Бибкод : 2004AcCrD..60.1057L . CiteSeerX   10.1.1.152.8692 . дои : 10.1107/S090744490400695X . ПМИД   15159565 . S2CID   249011865 .
• Ван, Линконг; Метту, Рамгопал Р.; Дональд, Брюс Р. (2006). «Алгоритм полиномиального времени для определения структуры основной цепи белка De Novo на основе данных ЯМР». Журнал вычислительной биологии . 13 (7): 1276–1288. CiteSeerX   10.1.1.126.9049 . дои : 10.1089/cmb.2006.13.1267 . ПМИД   17037958 .
• Потлури, С.; Ян, А.; Чоу, Дж.; Дональд, Брюс Р.; Бэйли-Келлог, К. (2006). «Определение структуры симметричных гомоолигомеров путем полного поиска конфигурационного пространства симметрии с использованием ограничений ЯМР и упаковки Ван-дер-Ваальса». Белки . 65 (1): 203–219. CiteSeerX   10.1.1.137.318 . дои : 10.1002/prot.21091 . ПМИД   16897780 . S2CID   1500512 .
• Георгиев, Ивелин; Лилиен, Райан Х.; Дональд, Брюс Р. (2008). «Минимизированный критерий исключения тупика и его применение к редизайну белка в гибридном алгоритме подсчета и поиска для вычисления статистических сумм по молекулярным ансамблям» . Журнал вычислительной химии . 29 (10): 1527–42. дои : 10.1002/jcc.20909 . ПМЦ   3263346 . ПМИД   18293294 .
• Ченг-; Чен, Ю; Георгиев, Ивелин; Андерсон, Эми К.; Дональд, Брюс Р. (2009). «Перестройка активности ферментов на основе вычислительной структуры» . Труды Национальной академии наук . 106 (10): 3764–9. Бибкод : 2009PNAS..106.3764C . дои : 10.1073/pnas.0900266106 . ПМЦ   2645347 . ПМИД   19228942 .
• Цзэн, Дж.; Бойлз, Дж.; Трипати, К.; Ван, Л.; Ян, А.; Чжоу, П.; Дональд, Брюс Р. (2009). «Определение структуры белка с высоким разрешением, начиная с глобальной складки, рассчитанной на основе точных решений уравнений RDC» . Журнал биомолекулярного ЯМР . 45 (3): 265–281. дои : 10.1007/s10858-009-9366-3 . ПМЦ   2766249 . ПМИД   19711185 .

Внешние ссылки

• Домашняя страница Брюса Дональда
• Исследования Брюса Дональда
• Премия ACM Fellows: Брюс Дональд
• DBLP: Брюс Рэндалл Дональд
• MEDLINE: Брюс Дональд