WikiDer > Рам Самудрала

Ram Samudrala
Рам Самудрала
Самудрала biography.jpg
Родился (1972-03-23) 23 марта 1972 г. (48 лет)
Альма-матерУэслианский университет Огайо, Центр перспективных исследований в области биотехнологии, Стэндфордский Университет
ИзвестенВсе моделирование на основе атомных знаний, структурная системная биология, компьютерное открытие лекарств, философия свободной музыки
Награды
Научная карьера
ПоляВычислительная биология
УчрежденияУниверситет Буффало, Вашингтонский университет
ДокторантДжон Молт
Другие научные консультантыМайкл Левитт
ВлиянияДуглас Хофштадтер, Ричард Столмен
Интернет сайтОЗУ.org
compbio.org

Рам Самудрала профессор вычислительной биологии и биоинформатики Университет Буффало, а ранее в Вашингтонский университет в Сиэтл, Соединенные Штаты.[3] Он исследует белок и протеом складывание, структура, функция, взаимодействие, дизайн и эволюция, охватывающие от атомарного до организменного уровней описания.[4] Опубликовал более 140 рукописей.[5] в различных журналах, включая Наука,[6] Природа,[7] PLoS Биология,[8] Открытие наркотиков сегодня,[9] то Труды Национальной академии наук,[10] и Журнал Американской медицинской ассоциации.[11]

Самудрала также является музыкантом, который публиковал и записывал работы под псевдонимом TWISTED HELICES.[12] В 1994 году он опубликовал Бесплатная музыка Философия,[13] который точно предсказал, как простота копирования и передачи цифровой информации через Интернет приведет к беспрецедентным нарушениям законов об авторском праве и новым моделям распространения музыки и других цифровых носителей.[14][15][16] О его работе в этой области писали еще в 1997 году различные средства массовой информации, в том числе Рекламный щит,[17] Forbes,[18] Журнал Levi's Original Music,[19] Свободный радикал,[20] Проводной[21][22] и Нью-Йорк Таймс.[23]

Образование и карьера

До поступления на факультет в Вашингтонский университетСамудрала был научным сотрудником Майкл Левитт в Стэндфордский Университет 1997–2000 гг., стипендиат программы по математике и молекулярной биологии (финансируется NSF и Фонд Берроуза Велкома). Он получил степень бакалавра в Компьютерная наука и Генетика от Уэслианский университет Огайо (1990–1993) как уэслианский ученый и защитил докторскую диссертацию. в Вычислительная структурная биология с участием Джон Молт на Центр перспективных исследований в области биотехнологий в Роквилл, Мэриленд (1993–1997) как научный сотрудник Life Technologies. В 2001 году Самудрала стал первым преподавателем, принятым на работу в качестве Доцентв рамках Инициативы передовых технологий в области инфекционных заболеваний, созданной Законодательное собрание штата Вашингтон «как мост между передовыми исследованиями и образованием и новой экономической деятельностью».[24] Он был повышен до доцент с участием владение в 2006 году. В 2014 году он стал профессором и руководителем отдела биоинформатики в Государственном университете Нью-Йорка, Буффало.[5]

Награды и награды

Самудрала получил Searle Scholar Премия, которой в 2002 году финансируются выдающиеся молодые ученые,[1] был назван одним из лучших молодых новаторов мира (TR100) Массачусетского технологического института Обзор технологий в 2003 г.,[2][25][26] и был выбран для чтения лекции для новых исследователей в области медицины Вашингтонского университета в 2004 году.[27] В 2005 году он получил NSF КАРЬЕРА[28] который отмечает «выдающихся ученых и инженеров, показывающих исключительный потенциал для лидерства на передовых рубежах знаний». В 2008 году он получил Фонд медицинских исследований Альберты Премия «Приглашенный ученый» и награждены почетными грамотами городов России. Casma и Яутан, Перу, за его работу по открытию вакцины. Он был Пионерская награда директора NIH[29] финалист в 2006 году (25 из 465 претендентов были отобраны в качестве финалистов) за новую идею по определению структур всех белков в растворе, который он затем представил на седьмой общедоступной оценке методов прогнозирования структуры белков (CASP7).[30] В 2010 году он снова стал финалистом и получил премию Pioneer Award за платформу для разработки новых лекарств (Computational Analysis of New Drug Opportunities, CANDO).[31] проверять каждое известное лекарство против всех известных структур-мишеней методом дробовика, чтобы открывать новые многоцелевые терапевтические средства,[9] особенно для болезней с недостаточным уровнем обслуживания. В том же году он получил премию Вашингтонского университета за лучший научный руководитель. В 2019 году Самудрала был назван исключительным ученым Университета Буффало. [32][5] а также награжден Национальные институты здравоохранения США NCATS Премия ASPIRE Design Challenge.[33][5]

Исследование

Исследование Самудрала было сосредоточено на понимании того, как геном организма определяет его поведение и характеристики, и применении этой информации для улучшения здоровья и качества жизни. Его видение состоит в создании вычислительной модели жизни, сфокусированной на деталях атомарного уровня, организации и расположении всех задействованных компонентов, которую он называет "Structeome". Структеом, который представляет собой фактическую структурную организацию компонентов на атомном уровне, по самой своей природе включает отдельные молекулы, такие как ДНК, РНК, белки и метаболиты, а также более крупные группы, такие как геномы, протеом, интерактомы, коннектомы и т. Д. и т. д. Поскольку видение представляет собой большой набор атомов с подгруппами атомов, которые работают вместе сложным динамическим образом, белок будет представлять собой набор атомов, многие из которых ковалентно связаны, которые взаимодействуют друг с другом для выполнения определенного биологического Таким образом, работа Самудрала была сосредоточена на белках, которые являются фундаментальной единицей биологической функции в структуроме. Атомы в структуроме взаимодействуют с окружающей средой, которая может включать в себя другие структуртеомы (или их компоненты), тем самым создавая странную петлю или запутанную иерархию Таким образом, структеом будет включать не только все атомы и их взаимодействия внутри этого структуома, но также все взаимодействия с другими структурами. Самудрала расширил эту теоретическую основу, чтобы объяснить, как эволюция работает путем рекурсии существующей информации, и использовал ее для решения исследовательских задач с практическим применением в медицине, таких как терапевтическое открытие, основанное на стыковке с динамикой,[34] мультитаргетинг и перепрофилирование наркотиков в манере дробовика,[9][11][31][35][36] а также в нанобиотехнологиях, таких как инженерия тканей зуба, путем создания новых пептидов, которые связываются с различными неорганическими субстратами.[37][38]

В частности, на более обоснованном уровне, он постоянно принимал участие, выступал и публиковал отчеты о слепых экспериментах по предсказанию структуры белка, известных как CASP с его начала. Его работа с Джоном Моултом в CASP1[39] в 1994 и CASP2[40] в 1996 году и с Майкл Левитт в CASP3[41] в 1998 году являются одними из первых усовершенствований слепого предсказания структуры белка как в сравнительной категории, так и в категориях моделирования без использования шаблонов. Вместе с Джоном Моултом в рамках его докторской диссертации он был первым, кто разработал и применил основанную на знании всего тяжелого атома условную вероятностно-дискриминирующая функция [42] а также методы теории графов [43] для точного прогнозирования взаимодействий для сравнительного моделирования белковых структур. С участием Майкл Левиттв рамках своей докторской стипендии он разработал комбинированный иерархический подход для de novo предсказание структуры [44] а также базу данных Decoys 'R' Us для оценки функций распознавания.[45]

После того, как он поступил на факультет Вашингтонский университет, Исследовательская группа вычислительной биологии Самудрала разработала серию алгоритмов и модулей веб-сервера для прогнозирования структуры белка,[46] функция[47] и взаимодействия[48] известный как Protinfo.[49][50]

Затем группа Самудрала применила эти методы ко всем протеомам организма, создав структуру, известную как Биовселенная.[51][52] для изучения взаимоотношений между атомным, молекулярным, геномным, протеомным, системным и организменным мирами. Инфраструктура Bioverse выполняет сложные анализы и прогнозы на основе данных геномных последовательностей для аннотирования и понимания взаимодействия белковой последовательности, структуры и функции как на уровне отдельной молекулы, так и на уровне системы. Доступен набор прогнозов первого прохождения для более чем 50 протеомов организма, и эта структура была использована для аннотирования готовой последовательности генома риса, опубликованной в 2005 году.[8] В настоящее время он работает над интеграцией огромного количества данных о взаимодействии белков (с другими белками, ДНК, РНК и меньшими лигандами) и моделирует их на атомарном уровне. Конечная цель проекта Bioverse - понять и смоделировать жизнь на атомарном уровне. Подмножество этого взаимодействия на атомном уровне, состоящее из большого набора небольших молекул, принимаемых человеком, и набора структур, представляющих белковый мир, уже было создано как часть платформы для открытия лекарств, описанной ниже.

Наконец, группа Самудрала стала пионером успешного применения этих фундаментальных научных методов в открытие лекарств, включая платформу вычислительного анализа возможностей новых лекарственных препаратов (CANDO), финансируемую в 2010 г. Пионерская награда директора NIH который ранжирует терапевтические средства по всем показаниям путем анализа и сравнения структурных сигнатур взаимодействия соединение-протеом.[9][31][36][53] Комбинация новых методов стыковки и / или их использование на платформе CANDO привело к проспективно подтвержденным прогнозам предполагаемых лекарств от денге,[54][55] кариес зубов, герпес, волчанка и малярия[35] вместе с сотрудниками по конкретным показаниям.[56]

Другие успешные области применения включают медицину, прогнозирование лекарственной устойчивости / восприимчивости ВИЧ;[57] нанобиотехнология, при которой небольшие многофункциональные пептиды, которые связываются с неорганическими субстратами, разрабатываются с помощью вычислительных средств;[37][38][58] и взаимодействие нескольких организмов, включая Питательный рис для всего мира (NRW) проект[59] где методы прогнозирования структуры белка применяются ко всем поддающимся трактовке белкам, кодируемым геномом риса на IBM Сетка мирового сообщества а также проект 1KP по предсказанию структуры белков. функции и взаимодействия 1000 протеомов растений.[60] Проект NRW использовал возможности отдельных ПК через Grid для выполнения своих вычислений, чтобы помочь разработать лучшие сорта риса с более высоким урожаем и диапазоном биодоступных питательных веществ, и был освещен более чем 200 СМИ по всему миру.[61] в том числе Нью-Йорк Таймс,[62] BusinessWeek,[63] NSF,[64] Таймс оф Индия,[65] и Удача.[66]

использованная литература

  1. ^ а б Профиль стипендиата Сирла за Рам Самудрала
  2. ^ а б Массачусетский технологический институт Обзор технологий В профиле Рам Самудрала назван одним из лучших молодых новаторов в мире
  3. ^ Персональный сайт Рама Самудрала
  4. ^ Группа вычислительной биологии Самудрала
  5. ^ а б c d Биографические данные Рама Самудрала
  6. ^ Ван К., Миттлер Дж., Самудрала Р. Комментарий к «Доказательствам положительного эпистаза при ВИЧ-1». Наука 312: 848b, 2006.
  7. ^ Ван Дж, Чжан Дж, Чжэн Х, Ли Дж, Лю Д., Ли Х, Самудрала Р., Ю Дж, Вонг Г. Транскриптом мыши: Нейтральная эволюция «некодирующих» комплементарных ДНК. Природа 431, 2004.
  8. ^ а б Ю Дж, Ван Дж, Лин В, Ли С., Ли Х, Чжоу Дж, ..., Макдермотт Дж, Самудрала Р., Ван Дж, Вонг Г. Геномы Oryza sativa: история дупликаций. PLoS Биология 3: e38, 2005.
  9. ^ а б c d Мини М., Чопра Дж., Сетхи Дж., Хорст Дж., Уайт Дж., Рой А., Хатти К., Самудрала Р. КАНДО и бесконечный рубеж открытия лекарств. «Открытие наркотиков сегодня» 19: 1353-1363, 2014.
  10. ^ Дженкинс К., Самудрала Р., Андерсон И., Хедлунд Б. П., Петрони Г., Михайлова Н., Пинель Н., Овербек Р., Розати Г., Стейли Дж. Т.. Гены цитоскелетного белка тубулина в роде бактерий Простекобактер. Труды Национальной академии наук 99: 17049-17054, 2002.
  11. ^ а б Jenwitheesuk E, Samudrala R. Идентификация потенциальных многоцелевых противомалярийных препаратов. Журнал Американской медицинской ассоциации 294: 1490-1491, 2005.
  12. ^ ВИТЫЕ СПРАВОЧНИКИ
  13. ^ Философия свободной музыки
  14. ^ Самудрала Р. Будущее музыки, 1997 г.
  15. ^ История революции: Napster и музыкальная индустрия. MusicDish, 2000
  16. ^ Шульман БМ. Песня была услышана во всем мире: авторские права MP3 и будущее цифровой музыки. Гарвардский журнал права и технологий 12: 3, 1999. В архиве 2012-04-09 в Wayback Machine
  17. ^ Рис Д. Промышленность пытается решить дилемму MP3. Рекламный щит, 18 июля 1998 г.
  18. ^ Пененберг А. Хабиас copyrightus. Forbes, 11 июля 1997 г.
  19. ^ Дурбах Д. Короткое падение к свободе: восстание бесплатной музыки. Журнал Levi's Original Music, 19 ноября 2008 г. В архиве 1 июня 2010 г. Wayback Machine
  20. ^ Баллин М. Недобросовестное использование. Свободный радикал 47, 2001.
  21. ^ Оукс К. Индустрия звукозаписи ведет войну против веб-сайтов. Wired, 10 июня 1997 г.
  22. ^ Штутц М. Они (раньше) писали песни. Wired, 12 июня 1998 г.
  23. ^ Наполи Л. Фанаты MP3 выдвинули этот вопрос. Нью-Йорк Таймс, 16 декабря 1998 г.
  24. ^ Розет Б. Финансирование перспективного видения. Неделя университета, 1 марта 2001 г. В архиве 2011-06-04 на Wayback Machine
  25. ^ Куриан В. 10 индийских новаторов в списке MIT. Индусское направление бизнеса, 4 октября 2003 г.
  26. ^ 10 из индийского происхождения в MIT's Technology Review. Hindustan Times, 1 марта 2007 г. В архиве 2010-08-23 на Wayback Machine
  27. ^ Дитц К. Как геномы создают протеомы. Неделя университета 22: 17, 2005.
  28. ^ КАРЬЕРА
  29. ^ Пионерская награда директора NIH
  30. ^ Структурная протеомика дробовика. Интервью финалиста премии Pioneer Award директора NIH для Рам Самудрала, Bethesda, MD. 9 августа 2006 г..
  31. ^ а б c Вычислительный анализ новых возможностей лекарств (CANDO)
  32. ^ UB чествует выдающихся ученых и учителей-новаторов, 12 июля 2019 г.
  33. ^ Инициатива NIH HEAL присуждает награды исследователям UB за разработку не вызывающих привыкания обезболивающих, 30 сентября 2019 г.
  34. ^ Jenwitheesuk E, Samudrala R. Улучшенное прогнозирование энергий связывания ингибитора протеазы ВИЧ-1 с помощью моделирования молекулярной динамики. BMC Структурная биология 3: 2, 2003.
  35. ^ а б Jenwitheesuk E, Horst JA, Rivas K, Van Voorhis WC, Samudrala R. Новые парадигмы для открытия лекарств: компьютерный мультицелевой скрининг. Тенденции в фармакологических науках 29: 62-71, 2008.
  36. ^ а б Сетхи Дж., Чопра Дж., Самудрала Р. Мультимасштабное моделирование взаимосвязей между классами белков и поведением лекарств при всех заболеваниях с использованием платформы CANDO. Мини-обзоры по медицинской химии, 2015. в печати.
  37. ^ а б Цементомиметики - создание цементоподобного биоминерализованного микрослоя с помощью пептидов, производных амелогенина. Gungormus M, Oren EE, Horst JA, Fong H, Hnilova M, Somerman MJ, Snead ML, Samudrala R, Tamerler C, Sarikaya M. Международный журнал оральных наук 2: 69-77, 2012.
  38. ^ а б Орен Е.Е., Тамерлер С., Сахин Д., Хнилова М., Секер У.С., Сарикая М., Самудрала Р. Новый основанный на знаниях подход к разработке неорганических связывающих пептидов. Биоинформатика 23: 2816-2822, 2007.
  39. ^ Самудрала Р., Педерсен Дж. Т., Чжоу Х., Луо Р., Фиделис К., Моулт Дж. Столкнувшись с проблемой взаимосвязанных структурных изменений при сравнительном моделировании белков. Белки: структура, функция и генетика 23: 327-336, 1995.
  40. ^ Самудрала Р., Молт Дж. Обработка контекстной чувствительности в белковых структурах с использованием теории графов: добросовестное предсказание. Белки: структура, функции и генетика 29С: 43-49, 1997.
  41. ^ Самудрала Р., Ся Й, Хуанг Э.С., Левитт М. Ab initio прогнозирование структуры белков с использованием комбинированного иерархического подхода. Белки: структура, функции и генетика S3: 194-198, 1999.
  42. ^ Самудрала Р., Моулт Дж. Всеатомная зависимая от расстояния условная дискриминирующая функция вероятности для предсказания структуры белка. Журнал молекулярной биологии 275: 893-914, 1998.
  43. ^ Самудрала Р., Моулт Дж. Теоретико-графический алгоритм для сравнительного моделирования структуры белка. Журнал молекулярной биологии 279: 287-302, 1998.
  44. ^ Xia Y, Huang ES, Levitt M, Samudrala R. Ab initio конструирование третичных структур белков с использованием иерархического подхода. Журнал молекулярной биологии 300: 171-185, 2000.
  45. ^ Samudrala R, Levitt M. Decoys «R» Us: база данных неправильных конформаций белков для улучшения предсказания структуры белка. Наука о белках 9: 1399-1401, 2000.
  46. ^ Лю Т., Хорст Дж., Самудрала Р. Новый метод для прогнозирования и использования ограничений расстояния высокой точности для уточнения прогнозирования структуры белка. Белки: структура, функции и биоинформатика 77: 220-234, 2009.
  47. ^ Ван К., Хорст Дж., Ченг Дж., Никл Д., Самудрала Р. Мета-функциональные сигнатуры белков на основе комбинирования информации о последовательности, структуре, эволюции и свойствах аминокислот. PLoS вычислительная биология 4: e1000181, 2008.
  48. ^ Киттихотират В., Геркин М., Бумгарнер Р., Самудрала Р. Protinfo PPC: веб-сервер для предсказания на атомном уровне белковых комплексов. Исследования нуклеиновых кислот 37: W519-W525, 2009.
  49. ^ Hung L-H, Samudrala R. PROTINFO: Предсказание вторичной и третичной структуры белка. Исследования нуклеиновых кислот 31: 3296-3299, 2003.
  50. ^ Hung L-H, Ngan S-C, Лю Т., Самудрала Р. ПРОТИНФО: Новые алгоритмы для улучшенного предсказания структуры белка. Исследования нуклеиновых кислот 33: W77-W80, 2005.
  51. ^ McDermott J, Samudrala R. BIOVERSE: функциональная, структурная и контекстная аннотация белков и протеомов. Исследования нуклеиновых кислот 31: 3736-3737, 2003.
  52. ^ McDermott J, Guerquin M, Frazier Z, Chang AN, Samudrala R. BIOVERSE: Улучшения структуры для структурных, функциональных и контекстных аннотаций белков и протеомов. Исследования нуклеиновых кислот 33: W324-W325, 2005.
  53. ^ Хорст Дж. А., Лаурензи А., Бернар Б., Самудрала Р. Вычислительное открытие лекарств для различных целей. «Полифармакология» 263-301, 2012.
  54. ^ Костин JM, Jenwitheesuk E, Lok S-M, Hunsperger E, Conrads KA, Fontaine KA, Rees CR, Rossmann MG, Isern S, Samudrala R, Michael SF. Оптимизация структуры и разработка de novo пептидов, ингибирующих проникновение вируса денге. PLoS забытые тропические болезни 4: e721, 2010.
  55. ^ Николсон КО, Костин Дж. М., Роу Д. К., Лин Л., Дженвитисук Е., Самудрала Р., Изерн С., Майкл С. Ф. Ингибиторы проникновения вирусов блокируют усиление антител к денге in vitro. Антивирусные исследования 89: 71-74, 2011.
  56. ^ Вычислительный анализ показаний и совместных действий новых лекарственных средств (CANDO)
  57. ^ Jenwitheesuk E, Wang K, Mittler J, Samudrala R. PIRSpred: веб-сервер для надежного прогнозирования устойчивости / восприимчивости к ингибиторам белка ВИЧ-1. Тенденции в микробиологии 13: 150-151, 2005.
  58. ^ Эванс Дж. С., Самудрала Р., Уолш Т. Р., Орен Е. Е., Тамерлер С. Молекулярный дизайн неорганических связывающих полипептидов. Бюллетень MRS 33: 514-518, 2008.
  59. ^ Веб-сайт «Питательный рис для мира»
  60. ^ Маташи Н, Хунг Л.Х., ..., Самудрала Р., Тиан З., Ву Х, Сун Х, Чжан И, Ван Дж., Либенс-Мак Дж., Вонг ГСК. Доступ к данным для проекта «1000 заводов» (1KP). Gigascience 3: 17, 2014.
  61. ^ Питательный рис для освещения в мировой прессе
  62. ^ Лор С. Присоединяйтесь к охоте за супер-рисом. Нью-Йорк Таймс, 14 мая 2008 г.
  63. ^ Хамм С. Ответ IBM на продовольственный кризис. Деловая неделя, 14 мая 2008 г.
  64. ^ Рам Самудрала и Михал Герген обсуждают сеть мирового сообщества для изучения структур рисового белка, NSF, 16 октября 2008 г.
  65. ^ Раджгхатта К. Помогите бедным, уделите немного времени компьютерам. Таймс оф Индия, 19 мая 2008 г.
  66. ^ Гюнтер М. IBM: От суперкомпьютеров к суперрайсу. Удача, 16 мая 2008 г.

внешние ссылки