Рут Нусинов
Рут Нусинов | |
|---|---|
 | |
| Альма-матер | Вашингтонский университет , Университет Рутгерса |
| Известный | Прогнозирование структуры нуклеиновой кислоты , PLoS Вычислительная биология , Графики Нусинова , Равновесное разворачивание , Прогнозирование белок-белкового взаимодействия , Динамические конформации определяют функцию белка и фенотип клетки , Конформационный отбор и популяционный сдвиг , Динамическая аллостерия , Современные взгляды в структурной биологии |
| Награды | |
| Научная карьера | |
| Поля | Биоинформатика , Вычислительная структурная биология , Биофизика |
| Учреждения | Институт Вейцмана , Беркли , Гарвард , Тель-Авивский университет , NCI |
| Диссертация | Анализ вторичной структуры нуклеиновых кислот (1977) |
| Веб-сайт | http://ccr.cancer.gov/staff/staff.asp?profileid=6892 |
Рут Нусинов ( иврит : פרופסורית רותי נוסינוב) — израильско-американский биолог, родившийся в Реховоте , работает профессором кафедры генетики человека медицинского факультета Тель-Авивского университета и является старшим главным научным сотрудником и главным исследователем Национального онкологического центра. Институт , Национальные институты здравоохранения . [1] Нусинов также является главным редактором журнала Current Opinion in Structural Biology , а ранее — журнала PLOS Computational Biology . [2] [3]
В 1978 году Нусинов предложил первый подход динамического программирования для предсказания вторичной структуры нуклеиновых кислот , этот метод теперь известен как алгоритм Нусинова . [4] [5]
В 1990-х годах она впервые разработала концепцию динамических конформационных ансамблей с различными индикаторами конформационных состояний функций белков и клеток, а также действия аллостерических лекарств. [6] [7] [8] [9] Она предположила, что способность выполнять биологическую функцию определяется тем, насколько стабилен или заселен белок в своей активной (ON) конформации. Она предположила, что ландшафты свободной энергии динамичны, предположила, что все конформации предсуществуют, и предложила «конформационный отбор и популяционный сдвиг» (в качестве альтернативы модели « индуцированного соответствия ») для объяснения молекулярного механизма распознавания и постулировала, что популяция сдвиг лежит в основе аллостерической регуляции. [9] Представленная ею концепция динамического энергетического ландшафта неявно объясняет, что сильные активирующие мутации при раке действуют путем смещения ансамбля, чтобы он проводил больше времени в активном состоянии. В 2000 году она расширила эту ранее существовавшую модель ансамбля на катализ , а совсем недавно на онкогенную трансформацию, что способствовало выдающимся достижениям в понимании структуры и функции. [10]
Нусинов является автором около 750 научных статей с более чем 51 000 цитирований по состоянию на 2023 год и выступил с сотнями приглашенных докладов. [11] [12] Совсем недавно она впервые установила связь рака и нарушений развития нервной системы на структурном и клеточном уровнях, задав вопрос: «Как мутации одного и того же гена могут способствовать развитию рака и нарушений развития ?». [13]
Персональный научный обзор ее биографии опубликован в 2018 году под названием «Автобиография Руфи Нусиновой». [14]
Образование
[ редактировать ]Рут Нусинов получила степень бакалавра микробиологии в Вашингтонском университете в 1966 году и степень магистра биохимии в Университете Рутгерса в 1967 году. [12] После 8-летнего перерыва в рождении троих детей она вернулась в школу в 1975 году и получила докторскую степень. Получил степень бакалавра биохимии в Университете Рутгерса в 1977 году. [14] Ее диссертация называлась «Анализ вторичной структуры нуклеиновых кислот» . [12]
Карьера
[ редактировать ]Она была научным сотрудником в Институте Вейцмана (1977–1980), а затем приглашенным ученым в Беркли и Гарварде . Нусинов работал на факультете компьютерных наук Тель-Авивского университета в должности старшего преподавателя. В 1984 году она заняла должность доцента в Медицинской школе Тель-Авивского университета, а в 1990 году получила звание профессора, где сейчас является почетным профессором . [12]
Ее сотрудничество с НИЗ началось в 1983 году, сначала с Национальным институтом здоровья детей и человеческого развития , а с 1985 года — с Национальным институтом рака . [12] Нусинов является старшим главным исследователем Лаборатории онкологических инноваций с 1985 года. С 2016 года она также является адъюнкт-профессором кафедры химии и биохимии Университета Мэриленда . [15]
Она является главным редактором журнала Current Opinion in Structural Biology , а ранее — PLOS Computational Biology . [2] [3] Она также входила в редколлегии журналов Biophysical Journal , Physical Biology , [16] Белки , [17] БМК Биоинформатика [18] и Журнал биологической химии .
Награды и стипендии
[ редактировать ]- Избран членом Биофизического общества за «выдающийся вклад в достижения вычислительной биологии нуклеиновых кислот и белков » (2011 г.). [19]
- Заслуженный ученый Улама, Центр нелинейных исследований (CNLS), Национальные лаборатории Лос-Аламоса (2012 г.) [12]
- Избранный член Международного общества вычислительной биологии ( ISCB ) (2013 г.) [20]
- Теодора фон Кармана (2015) Премия [12]
- Специальная пожизненная награда Израильского общества биоинформатики и вычислительной биологии (ISBCB) (2015 г.) [21]
- Вычислительная молекулярная медицина: минисимпозиум, посвященный Рут Нусинов (2015 г.) [22]
- Премия KeyLab за «выдающиеся достижения в области биомолекулярного моделирования в трансляционной медицине» (2018 г.) [23]
- Достижения ISCB в виде награды старшего ученого (2018 г.) [24]
- Ежегодная премия за достижения, Национальная лаборатория исследований рака имени Фредерика (2020 г.) [12]
- Встреча ACS Fall 2020 «Динамические ансамбли, клеточная сигнализация и открытие лекарств: симпозиум в честь Рут Нусинов» (2020) [12]
- Избранный член Американского физического общества (APS) (2021 г.) [25]
- Рут Нусинов Festschrift, Американское химическое общество ( ACS ) (2021) [26]
- Американского института медицинской и биологической инженерии ( AIMBE ), выпуск 2021 года (элита медицинской и биологической инженерии) (2021 г.) Колледж стипендиатов [27]
Научные достижения
[ редактировать ]В 1978 году Нусинов опубликовал алгоритм динамического программирования для предсказания вторичной структуры РНК , который с тех пор является ведущим методом. [4] С тех пор его преподают на уроках биоинформатики и вычислительной биологии в Европе и США, он включен в книги и используется во многих пакетах программного обеспечения.
Помимо своей работы по предсказанию вторичной структуры нуклеиновых кислот , Нусинов также считается пионером в анализе последовательностей ДНК в своей работе в начале 1980-х годов. [28] [29]
В 1990-х годах Нусинов первым открыл роль динамических конформационных ансамблей в функционировании с различными конформационными состояниями и их склонностями, являющимися индикаторами белкового и клеточного фенотипа, а также действия аллостерических лекарств. [6] [7] [8] [9] Она предположила, что все конформации предсуществуют, и модель «конформационного отбора и популяционного сдвига» в качестве альтернативы « индуцированному приспособлению » для объяснения молекулярного распознавания. [6] Представленная ею концепция подчеркивала, что все конформационные состояния существуют заранее, доступные для связывания ряда лигандов с последующим восстановлением равновесия (сдвигом) ансамбля. Оно также прояснило, как аллостерические посттрансляционные модификации могут работать , и подчеркнуло, что липиды , ионы и молекулы воды также могут действовать посредством аллостерии . [9] Она также предположила, что все динамические белки аллостеричны. [30] роль аллостерии в заболеваниях и то, как аллостерические препараты действуют на фундаментальном уровне. Эта парадигма повлияла на взгляды и стратегии научного сообщества в области разработки аллостерических лекарств , биомолекулярной инженерии , молекулярной эволюции и передачи сигналов в клетках . В соответствии с предположением Нусинова, динамические популяционные сдвиги теперь широко признаны источником аллостерии. Это также объясняет эффекты аллостерических, связанных с заболеванием, активирующих мутаций. [31] [32] [33]
Новые концепции, предложенные ее группой, изменили взгляды биофизиков и структурных биологов на взаимодействие белков и лигандов и теперь включены в курсы химии/биохимии. Глубокое значение и прогресс были также провозглашены в Science как новаторство в концепциях, существовавших десятилетиями, отмечая, что «хотя учебники отстаивают механизм индуцированного соответствия более 50 лет, данные (особенно ЯМР ) недвусмысленно подтверждают мощную парадигму разнообразных биологических исследований. процессы». [34] Механизм конформационного отбора/популяционного сдвига в настоящее время широко известен. Как показали Нусинов и другие, новая парадигма помогает разгадать такие разнообразные процессы, как передача сигналов, катализ , регуляция генов и агрегация при амилоидных заболеваниях, а недавно и механизмы активации мутаций при раке , а также ответить на загадочный вопрос о том, как один и тот же ген мутации могут способствовать как раку, так и нарушениям нервно-психического развития . [35] [13]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Страница экспертов Тель-Авивского университета» . Проверено 27 июля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Современное мнение в структурной биологии – Редколлегия» . Проверено 27 июля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Нусинов, Рут (2013). «Как вычислительная биология PLoS может помочь биологическим наукам?» . PLOS Вычислительная биология . 9 (10): e1003262. Бибкод : 2013PLSCB...9E3262N . дои : 10.1371/journal.pcbi.1003262 . ISSN 1553-7358 . ПМЦ 3789778 . ПМИД 24098104 .
- ^ Перейти обратно: а б Нусинов, Рут; Печеник, Джордж; Григгс, Джеррольд Р.; Клейтман, Дэниел Дж. (1 июля 1978 г.). «Алгоритмы сопоставления циклов». SIAM Journal по прикладной математике . 35 (1): 68–82. дои : 10.1137/0135006 .
- ^ Нусинов Р.; Джейкобсон, AB (ноябрь 1980 г.). «Быстрый алгоритм предсказания вторичной структуры одноцепочечной РНК» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 77 (11): 6309–6313. Бибкод : 1980PNAS...77.6309N . дои : 10.1073/pnas.77.11.6309 . ПМК 350273 . ПМИД 6161375 .
- ^ Перейти обратно: а б с Цай, Чунг-Юнг; Кумар, Сандип; Ма, Буён; Нусинов, Рут (1999). «Складчатые воронки, связывающие воронки и функция белка» . Белковая наука . 8 (6): 1181–1190. дои : 10.1110/ps.8.6.1181 . ПМК 2144348 . PMID 10386868 .
- ^ Перейти обратно: а б Ма, Буён; Кумар, Сандип; Цай, Чунг-Юнг; Нусинов, Рут (сентябрь 1999 г.). «Складные воронки и механизмы связывания» . Белковая инженерия, проектирование и отбор . 12 (9): 713–720. дои : 10.1093/протеин/12.9.713 . ISSN 1741-0134 . PMID 10506280 .
- ^ Перейти обратно: а б Цай, Чунг-Юнг; Ма, Буён; Нусинов, Рут (31 августа 1999 г.). «Складывание и связывание каскадов: сдвиги в энергетических ландшафтах» . Труды Национальной академии наук . 96 (18): 9970–9972. Бибкод : 1999PNAS...96.9970T . дои : 10.1073/pnas.96.18.9970 . ISSN 0027-8424 . ПМК 33715 . PMID 10468538 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Кумар, Сандип; Ма, Буён; Цай, Чунг-Юнг; Синха, Нити; Нусинов, Рут (31 декабря 2008 г.). «Складывающиеся и связывающие каскады: динамические ландшафты и сдвиги населения» . Белковая наука . 9 (1): 10–19. дои : 10.1110/пс.9.1.10 . ПМК 2144430 . ПМИД 10739242 .
- ^ Ма, Буён; Кумар, Сандип; Цай, Чунг-Юнг; Ху, Цзэнцзянь; Нусинов, Рут (апрель 2000 г.). «Ансамбль переходных состояний в ферментативном катализе: возможность, реальность или необходимость?» . Журнал теоретической биологии . 203 (4): 383–397. Бибкод : 2000JThBi.203..383M . дои : 10.1006/jtbi.2000.1097 . ПМИД 10736215 .
- ^ «Профиль автора Scopus» . Проверено 27 июля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я «Рут Нусинов – Биографическая справка – февраль 2023 г.» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 25 июля 2023 года . Проверено 27 июля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Нусинов, Рут; Цай, Чунг-Юнг; Чан, Хёнбом (14 января 2022 г.). «Как мутации одного и того же гена могут способствовать развитию рака и нарушений развития?» . Достижения науки . 8 (2): eabm2059. Бибкод : 2022SciA....8.2059N . дои : 10.1126/sciadv.abm2059 . ISSN 2375-2548 . ПМЦ 8759737 . ПМИД 35030014 .
- ^ Перейти обратно: а б Нусинов, Рут (01 июля 2021 г.). «Автобиография Руфи Нусиновой» . Журнал физической химии Б. 125 (25): 6735–6739. дои : 10.1021/acs.jpcb.1c04719 . ISSN 1520-6106 . ПМИД 34192875 . S2CID 235696300 .
- ^ «Университет Мэриленда — факультет химии и биохимии — страница людей» . Проверено 27 июля 2023 г.
- ^ «Физическая биология – Редколлегия» .
- ^ «Белки – Редколлегия» . Проверено 27 июля 2023 г.
- ^ «Биоинформатика БМК – Редколлегия» . Проверено 27 июля 2023 г.
- ^ «Награды общества — член премии Биофизического общества — бывшие лауреаты» . Проверено 27 июля 2023 г.
- ^ Фогг, Кристиана Н.; Ковац, Дайан Э. (22 августа 2013 г.). «Международное общество вычислительной биологии приветствует новый класс сотрудников» . PLOS Вычислительная биология . 9 (8): e1003199. Бибкод : 2013PLSCB...9E3199F . дои : 10.1371/journal.pcbi.1003199 . ISSN 1553-7358 . ПМЦ 3749946 . ПМИД 23990772 .
- ^ «Отчет об 11-м Израильском симпозиуме по биоинформатике, май 2015 г.» . Проверено 27 июля 2023 г.
- ^ «Вычислительная молекулярная медицина: минисимпозиум, посвященный Рут Нусинов» . Проверено 27 июля 2023 г.
- ^ «Конференция KeyLab «Последние вычислительные и экспериментальные достижения в молекулярной медицине» . Проверено 27 июля 2023 года .
- ^ Фогг, Кристиана Н.; Ковац, Дайан Э.; Шамир, Рон (2018). «Достижения ISCB в 2018 году в виде награды старшего ученого» . PLOS Вычислительная биология . 14 (5): e1006138. Бибкод : 2018PLSCB..14E6138F . дои : 10.1371/journal.pcbi.1006138 . ПМЦ 5957334 . ПМИД 29771916 .
- ^ «Архив товарищей APS» . Проверено 27 июля 2023 г.
- ^ «Фестивальный сборник Рут Нусинов» . Проверено 27 июля 2023 г.
- ^ «Доктор Рут Нусинова будет введена в элиту медицинской и биологической инженерии» . Проверено 27 июля 2023 г.
- ^ Краскал, Джозеф Б. (апрель 1983 г.). «Обзор сравнения последовательностей: искажения времени, редактирование строк и макромолекулы» . Обзор СИАМ . 25 (2): 201–237. дои : 10.1137/1025045 . ISSN 0036-1445 .
- ^ фон Хейне, Гуннар (1987). Анализ последовательностей в молекулярной биологии: сокровищница или тривиальная погоня . Academic Press, Inc. ISBN 978-0-12-725130-1 .
- ^ Гунасекаран, К.; Ма, Буён; Нусинов, Рут (22 июля 2004 г.). «Является ли аллостерия внутренним свойством всех динамических белков?» . Белки: структура, функции и биоинформатика . 57 (3): 433–443. дои : 10.1002/прот.20232 . ПМИД 15382234 . S2CID 26108392 .
- ^ Нусинов, Рут; Чжан, Минчжэнь; Мэлони, Райан; Лю, Юнлань; Цай, Чунг-Юнг; Чан, Хёнбом (сентябрь 2022 г.). «Аллостерия: аллостерические причины рака и инновационные аллостерические лекарства» . Журнал молекулярной биологии . 434 (17): 167569. doi : 10.1016/j.jmb.2022.167569 . ПМЦ 9398924 . ПМИД 35378118 .
- ^ Нусинов, Рут; Чан, Хёнбом; Гурсой, Аттила; Кескин, Озлем; Гапоненко, Вадим (февраль 2021 г.). «Ингибирование нефункционального Ras» . Клеточная химическая биология . 28 (2): 121–133. doi : 10.1016/j.chembiol.2020.12.012 . ПМЦ 7897307 . ПМИД 33440168 .
- ^ Нусинов, Рут; Цай, Чунг-Юнг; Чан, Хёнбом (декабрь 2019 г.). «Почему некоторые мутации драйверов редки?» . Тенденции в фармакологических науках . 40 (12): 919–929. дои : 10.1016/j.tips.2019.10.003 . ПМИД 31699406 . S2CID 207938306 .
- ^ Бор, Дэвид Д.; Райт, Питер Э. (13 июня 2008 г.). «Как взаимодействуют белки?» . Наука . 320 (5882): 1429–1430. дои : 10.1126/science.1158818 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 18556537 . S2CID 206513217 .
- ^ Нусинов, Рут; Цай, Чунг-Юнг; Чан, Хёнбом (15 ноября 2022 г.). «Новый взгляд на активацию мутаций при раке» . Исследования рака . 82 (22): 4114–4123. дои : 10.1158/0008-5472.CAN-22-2125 . ISSN 0008-5472 . ПМЦ 9664134 . ПМИД 36069825 .
