Michael Rossmann- Michael Rossmann

Michael G. Rossmann (30. Juli 1930 - 14. Mai 2019) war ein deutsch-amerikanischer Physiker, Biologen und Hanley Distinguished Professor of Biological Sciences an der Purdue University , die ein Forscherteam führte zu den ersten , die die Struktur eines Menschen abzubilden gemeinsame Erkältungsvirus auf eine atomare Ebene. Er entdeckte auch das Proteinmotiv der Rossmann-Faltung . Sein bekanntester Beitrag zur Strukturbiologie ist die Entwicklung einer Phasing-Technik namens Molecular Replacement , die zu etwa drei Viertel der Einträge in der Proteindatenbank geführt hat .

Ausbildung

Geboren in Frankfurt , Deutschland, studierte Rossmann Physik und Mathematik an der University of London , wo er BSc und MSc abschloss. 1953 zog er nach Glasgow, wo er an der Technischen Hochschule Physik lehrte und seinen Ph.D. in chemischer Kristallographie im Jahr 1956. Sein anfängliches Interesse an der Kristallographie schreibt er Kathleen Lonsdale zu , die er als Schuljunge sprechen hörte.

Rossmann begann seine Karriere als Kristallograph, als er Schüler von J. Monteath Robertson an der University of Glasgow wurde . Der Titel seiner Dissertation lautete "A Study of Some Organic Crystal Structures".

1956 zog er mit seiner Familie an die University of Minnesota , wo er zwei Jahre lang als Postdoktorand bei Professor William N. Lipscomb, Jr. arbeitete , über die Struktur eines Iresin-Diesters und eines Terpenoids publizierte und Computer schrieb Programme zur Analyse von Strukturen.

Karriere

Rossmann kehrte 1958 nach Großbritannien und an die University of Cambridge zurück, wo er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am MRC Laboratory of Molecular Biology mit Max Perutz an der Struktur des Hämoglobins arbeitete .

1964 wurde Rossmann als außerordentlicher Professor an die Fakultät des Department of Biological Sciences der Purdue University berufen. Er leitete das Purdue Röntgenkristallographielabor . 1967 wurde er zum ordentlichen Professor ernannt und hatte ab 1978 den Lehrstuhl für Hanley Distinguished Professor of Biological Sciences an der Universität inne. Er hatte auch eine gemeinsame Position in der Abteilung für Biochemie und zusätzliche Positionen in der Abteilung für biologische Wissenschaften der Cornell University und der medizinischen Fakultät der Indiana University inne .

1970 fand sein Labor die Struktur der Katzenhai- Lactat-Dehydrogenase , eines der größten frühen Proteine, die aufgeklärt wurden. 1973 fand seine Gruppe die Struktur der Glyceraldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase , und Rossmann erkannte sofort, dass die Bindungsstelle für das NAD ⁺ derjenigen in der Lactatdehydrogenase sehr ähnlich war. Dies wird jetzt die Rossmann-Falte genannt . Es kommt in Enzymen (wie Dehydrogenasen oder Kinasen ) vor, die Moleküle wie ATP oder NAD ⁺ /NADH binden .

Rossmann wandte sich dann den Viren zu und verbrachte 1971 ein Sabbatical bei Bror Strandberg in Uppsala , Schweden, um an der Struktur des Satelliten-Tabak-Nekrose-Virus zu arbeiten . Von 1972 bis 1980 arbeiteten Rossmann und sein Team am Südlichen Bohnenmosaikvirus . Dies erforderte die Entwicklung neuer Software und die Anpassung bestehender Software für Fourier-Transformationen . Es stellte sich heraus, dass dieses Virus eine ähnliche „ Gelee-Roll-Falte “ aufwies , wie sie zuvor beim Tomatenbusch-Stunt-Virus gefunden wurde , was zu dieser Zeit eine Überraschung war.

In den frühen 1980er Jahren begann Rossmann mit der Arbeit an Picornaviren und wählte HRV14 , eines der Erkältungsviren . Ein Teil des Problems war, dass es damals sehr schwierig war, Milligramm-Mengen eines tierischen Virus herzustellen, wie es für die Röntgenkristallographie benötigt wird. Rossmann drängte auf den Kauf eines Cyber ​​205- Supercomputers durch Purdue , der Hunderte von Megaflops liefern kann . Nach der Vektorisierung der Computerprogramme dauerten Berechnungen, die mit dem Southern-Bean-Mosaikvirus sechs Wochen gedauert hatten, für HRV14 nun nur noch den Bruchteil eines Tages. 1985 veröffentlichte er die Kartierung seines Teams in der Zeitschrift Nature . Der Durchbruch dieses Ergebnisses war so, dass die National Science Foundation , die die Forschung teilweise finanzierte, es für angebracht hielt, eine Pressekonferenz zu organisieren, und die Nachricht verbreitete sich in der allgemeinen Presse. Diese Arbeit legte den Grundstein für ein molekulares Verständnis des Zelleintritts von Enteroviren und für die Entwicklung von Kapsidbindungsinhibitoren gegen ein breites Spektrum von Enteroviren .

Nach dem Erfolg mit dem ersten Erkältungsvirus wurde an Alphaviren und Flaviviren gearbeitet . Mit Kryo-Elektronenmikroskopie berichtete sein Labor 2016 über die erste bekannte Struktur des Zika-Virus , das damals für eine schwere Epidemie verantwortlich war. Diese Arbeit wurde durch mehr als ein Jahrzehnt an Studien zu verwandten, von Moskitos übertragenen Flaviviren , einschließlich des Dengue-Virus , ermöglicht, wobei eine Kombination aus Kryo-Elektronenmikroskopie und Röntgenkristallographie verwendet wurde .

Rossmann hatte auch ein langfristiges Interesse an komplizierten Virusmaschinen. Beispiele hierfür sind der Bakteriophage T4 und nukleozytoplasmatische große DNA-Viren , die auch als Riesenviren bezeichnet werden. Die Bestimmung einer atomaren Struktur des algenbefallenden Paramecium bursaria chlorella Virus 1 hat neue Möglichkeiten zur Untersuchung von Riesenviren auf atomarer Ebene eröffnet.

Leben und Hobbys

Rossmann war ein begeisterter Wanderer und Segelboot-Enthusiast und gewann M-16 Scow- Rennen auf den Seen von Indiana. Er war sehr energisch, was seinen Teammitgliedern manchmal Schwierigkeiten bereitete.

Rossmanns Frau Audrey war Töpferin und Künstlerin. Sie hatten drei Kinder, Martin, Alice und Heather. Audrey starb 2009.

Als bei Rossmann Krebs diagnostiziert wurde, zog er in ein Altersheim, wo er eine Mitarbeiterin, die für Empfang und Gastfreundschaft zuständig war, Karen Bogan, traf und später heiratete. Bis kurz vor seinem Tod arbeitete er an Papieren und Förderanträgen.

Rossmann starb am 14. Mai 2019. Purdue-Präsident (und ehemaliger Gouverneur von Indiana) Mitch Daniels sagte über ihn: "Immer noch vital, immer noch neugierig, immer noch im Alter von 88 Jahren in seinem Labor, war sein Leben so reich an persönlichen Beispielen wie es war in wissenschaftlicher Leistung.“

Rossmann-Supercomputer

Der Rossmann-Cluster ist nach Michael Rossmann, Purdues Hanley Distinguished Professor of Biological Sciences, benannt, der ein Pionier im Einsatz von Hochleistungsrechnern in der Forschung ist, um die Struktur von Viren und ihren Proteinmolekülen aufzuklären. Die Berechnung der Elektronendichtestruktur aus Röntgenkristallographie-Ergebnissen durch Rossmanns Team war lange Zeit eine der größeren Aufgaben, die Purdues Computersystemen ausgeführt wurden.

Auszeichnungen und Ehrungen

Unter anderem wurde Michael Rossmann 1978 Fellow der American Academy of Arts and Sciences , 1984 Mitglied der National Academy of Sciences , 1996 Foreign Member der Royal Society of London und Fellow der American Association for the Advancement der Wissenschaft im Jahr 1999.

1990 erhielt er den Louisa-Gross-Horwitz-Preis der Columbia University . Er erhielt die Ehrendoktorwürde der Universität Uppsala , Schweden (1983); die Universität Straßburg , Frankreich; Vrije Universiteit Brüssel , Belgien; Universität Glasgow , Schottland; Universität York , England; Institut Armand-Frappier, Universität Québec , Kanada. 1994 erhielt er den Gregori-Aminoff-Preis und 2001 den Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Preis.

Sein eigener Arbeitgeber verlieh ihm 1995 die Ehrenmedaille der Purdue University.

2016 erhielt er den Raymond and Beverly Sackler International Prize in Biophysics für bahnbrechende Beiträge zur hochauflösenden Beugungsanalyse atomarer Strukturen von Proteinen und Viren.

Verweise

Scholia hat ein Autorenprofil für Michael Rossmann .