回忆录-海伦·M·伯曼

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ACA生活史

2012

海伦·波曼

在匹兹堡大学毕业后,海伦·M·伯曼(Helen M.Berman)搬到了费城癌症研究所(Institute for Cancer Research in Philadelphia),开始了对致癌物和药物的核酸复合物的研究。她在罗格斯大学继续研究核酸相互作用,对计算和数据库的兴趣使她成为核酸数据库主任和RCSB蛋白质数据库主任。在她的领导下,人民民主党的科学和教育使命大大扩展;现在有很多方便的方法来搜索、显示和比较包含的信息PDB中超过200000个实验结构和超过1000000个计算结构。海伦获得了许多奖项,特别是ACA颁发的2006年比格尔奖和蛋白质协会颁发的2012年卡尔·布伦德奖。2023年,海伦当选为国家科学院院士。请参见https://www.rcsb.org/news/64514c4c1d621d75127a7a39.

我出生在芝加哥,在纽约布鲁克林长大。我的父亲是一名医生,我的母亲是一名家庭主妇,在他的医疗实践中担任他的办公室助理。从我记事起,我就被强烈鼓励从事医学事业。在成长过程中,我就读于纽约市公立学校,一直是一名非常好的学生。高中三年级后,我有幸参加了由摩西·腾德勒(Moses Tendler)在耶什瓦大学(Yeshiva University)主办的国家科学基金会(NSF)项目。在这个项目中,高中生早上上课,然后被分配到纽约市的研究实验室。我去了巴纳德学院英格丽斯·戴洛普的实验室工作。生物学教授Ingrith正在研究肾脏的主动转运。作为我在她的实验室工作的一部分,我必须学会如何与从老鼠到土拨鼠的动物打交道。我把动物从百老汇大学大楼屋顶上的笼子里哄出来。在对动物进行麻醉后,我切除了它们的肾脏,并在非常善良和能干的研究生的指导下进行了进一步的实验。这是生物学的入门课程。

主要是在英格里斯的敦促下,我申请了巴纳德学院并被录取。巴纳德学院是哥伦比亚大学附属的一所小型女子学院,结果是我就读的最佳学校。在巴纳德,我决定主修化学。在我的第二年结束时,我的物理教授丹尼尔·格林伯格安排我在哥伦比亚医科大学芭芭拉·洛(生于1920年)的实验室工作。1962年,19岁那年,我第一次接触晶体,我喜欢上了它。每天我都会走进冰冷的房间,选择一块浸泡在重原子溶液中的晶体,将其安装在毛细管中,然后用旋进相机拍照。芭芭拉每周给本科生上辅导课。通过这些经验,我们了解了对称、衍射和互易空间。夏天结束时,我知道我想成为一名晶体学家。

 

1965年,海伦和匹兹堡实验室成员在实验室野餐
(大卫·扎卡里亚斯(David Zacharias)、乔治·杰弗里(George Jeffrey)、儿子Ryonosuke Shiono和女儿)。

1964年毕业时,我决定在匹兹堡大学与乔治·艾伦·“杰夫”·杰弗里一起接受研究生培训。这当然意味着我必须离开我深爱的纽约,去荒凉的西部(是的《纽约客》1976年3月丹尼尔·K·沃林福德的封面漫画完全准确。)根据杰夫的建议,我选择了最少的课程,并很早就开始了研究。布莱恩·克雷文、鲍勃·罗森斯坦、迪克·麦克马伦、马丁·萨克斯和Ryonosuke Shiono在正式和非正式的环境中对学生进行了培训。我的研究项目涉及确定碳水化合物的结构,其中一些非常具有挑战性,并为新兴的直接方法提供了一个完美的试验台。这些节目的许多作者都访问了皮特,我有机会使用这些节目,并向包括彼得·梅恩、保罗·贝尔肯斯和西德·霍尔在内的大师学习。我也开始迷恋计算,以及它对我们的科学是多么的重要。我那个时代的学生也为皮特的经历做出了贡献。Sundalingam和Sung-Hou Kim直接在我之前。内德·西曼和乔治·德·蒂塔在我完成学位时到达。皮特的经历既激烈又富有挑战性。除了结晶学,杰夫对结构分类和比较也很感兴趣。现在我很清楚,这对我的思维产生了巨大的影响。

奈德·西曼(Ned Seeman)、乔尔·萨斯曼(Joel Sussman)、海伦·伯曼(Helen Berman)和金成厚(Sung-Hou Kim)在麻省理工学院(MIT)面前。

1966年,宋厚前往波士顿,在麻省理工学院(MIT)攻读博士后,通过他,我结识了包括乔尔·萨斯曼(Joel Sussman)在内的Cy Levinthal的学生。我被蛋白质折叠的世界迷住了。作为我博士资格的一部分,我必须创建一个假设的拨款提案。受到我在麻省理工学院所看到的工作的强烈影响,我建议对已知蛋白质进行基于结构的序列比较,制作保守区域的模型肽,然后确定晶体结构,看看片段是否保留了这些结构特征。当然,这项工作需要获得蛋白质结构坐标,而这在当时并不容易获得。

我在皮特大学完成博士和博士后学位后,就去费城癌症研究所(ICR)的珍妮·格卢斯克实验室工作。在此期间,我与Joel Sussman、Sung-Hou Kim和Ned Seeman就双核糖苷UpA(Seeman等。, 1971). 因为我们在不同的城市工作,那是20世纪70年代,我们称自己为“东海岸阴谋”。

与此同时,我开始积极尝试建立一个蛋白质结构库。埃德加·梅耶(Edgar Meyer)和格森·科恩(Gerson Cohen)是这项努力的积极分子之一。我们给人们写信,甚至向ACA发出请愿书,请求支持。1971年,我参加了蛋白质的三维结构与功能并进一步讨论了蛋白质数据资源的概念。蛋白质晶体学家已经在讨论如何建立档案,沃尔特·汉密尔顿(布鲁克海文国家实验室)欣然同意接受这个项目,特别是因为埃德加正在BNL研究蛋白质库。在与剑桥晶体数据中心的奥尔加·肯纳德达成协议后,蛋白质数据库正式宣布成立(蛋白质数据库,1971年)。1973年,沃尔特去世后,汤姆·科兹尔接管了该项目的领导权。我的参与是咨询性质的;我很满意PDB的存在。

1972年,沃尔特·汉密尔顿(Walter Hamilton)、海伦(Helen)和汤姆·科兹尔(Tom Koetzle)在前往奥胡斯(Aarhus)开会的路上。

在ICR,我有一个小型研究小组,与伦敦的Stephen Neidle合作研究药物核酸片段和核酸结构系统学。我还参与了为现在的福克斯蔡斯癌症中心(FCCC)建立研究计算设施的工作。

20世纪70年代末,斯蒂芬·奈德和海伦在伦敦国王学院的办公室里。

1979年,我的儿子杰森出生了。一些女教员开始发现养家和维持高效职业的挑战,我们鼓励在FCCC建立日托中心。一切都很好,直到1982年我被诊断出患有乳腺癌,1986年又被诊断出患有乳腺癌。在治疗过程中,我不得不为ACA会议准备一本抽象的书,多亏了朱迪·弗利彭-安德森,我们终于在最后期限前完成了。患癌症和在癌症中心工作的经历非常具有挑战性,1988年我决定需要一个新的场所。1989年7月,我转到罗格斯大学担任化学教授。


上世纪90年代初,海伦和她的团队在罗格斯大学工作。

我在罗格斯大学的所有兴趣都聚集在一起:结晶学、计算机、核酸、蛋白质、系统学。我还有一个额外的好处,就是能够把知识传授给新一代的学生。在核酸方面,我们继续研究片段的结构,并与Bohdan Schneider一起研究了核酸周围的水合模式。我们发现,这些模式是局部的,对于基地来说是可以预测的(Schneider&Berman,1995)。我们与Wilma Olson一起建立了核酸数据库,作为核酸的存储库(Berman等。, 1992). 该项目的想法是为所有大小的核酸结构创建一个家,这意味着结合PDB和CCDC的结构。NDB成为创建可搜索关系数据库的测试平台。我参与了与Paula Fitzgerald、Phil Bourne和John Westbrook一起创建mmCIF字典的工作,并将这种形式主义用作NDB的基础结构(Fitzgerald等。, 2005). 医学院教授芭芭拉·布罗德斯基(Barbara Brodsky)向我保证胶原蛋白和核酸有很多共同点,说服我研究胶原蛋白。与Jordi Bella一起,我们解决了胶原蛋白模型肽的结构,并使用Bohdan为核酸水合开发的相同方法,我们发现胶原蛋白中可预测的水模式(Bella等。, 1994;贝拉等。, 1995). 所有这些工作的最大乐趣之一是非常聪明的本科生的参与。能以我早期导师与我合作的方式与他们合作真是太棒了。

IUCr mmCIF在布鲁塞尔与约翰·韦斯特布鲁克、菲尔·伯恩、保拉·菲茨杰拉德、悉尼霍尔和肖沙娜·沃达克举行会议(1994年)。

与此同时,BNL的蛋白质数据库继续增长。1993年,Joel Sussman成为领导,有一段时间,我们共同应对支持管理这些数据所需基础设施的挑战。1998年,当国家科学基金会(NSF)发出征求建议书的呼吁时,我决定是时候向前迈进,尝试创建新一代PDB了。我与加州大学圣地亚哥分校圣地亚哥超级计算机中心的Phil Bourne和国家标准技术研究所的Gary Gilliland组成了RCSB财团。我们获得资金管理PDB及其大约9000个结构(Berman等人,2000年)。不知怎的,我们度过了过渡期,能够在服务期间不间断地保持资源的运行。我们学会了系统地构建资源,并应对了生产环境中的挑战,在这种环境中,我们期望全天候提供服务。2003年,我们与Kim Henrick领导的PDBe和Haruki Nakamura领导的PDBj联合成立了全球蛋白质数据库(wwPDB),从而确保PDB保持单一、统一和全球服务(Berman等人,2003)。2011年,档案馆中有8万多座建筑,在冷泉港举行了一次研讨会,纪念40座第个PDB周年纪念(Berman等人,2012)。

 

Helen和Barbara Low(生于1920年),哥伦比亚大学生物化学和生物物理名誉教授,于2012年春季在罗格斯大学的Helen本科生荣誉班上作了关于青霉素的特邀讲座。

我感到非常幸运,我年轻时的梦想和抱负已经实现,我有幸继续从事富有成效的工作。我的儿子现在长大了,是一名物理学家。我发现我有BRCA 1突变,但不知怎么活了下来。我的梦想是,在我有生之年,我们能够在分子水平上理解生物学和医学,从而有可能绕过基因的错误。

工具书类

Bella,J.、Brodsky,B.和Berman,H.M.(1995)。 结构 , 893-906.

Bella,J.、Eaton,M.、Brodsky,B.和Berman,H.M.(1994)。 科学类 266, 75-81.

Berman,H.M.、Henrick,K.和Nakamura,H.(2003)。 自然结构生物 10, 980.

Berman,H.M.、Kleywegt,G.J.、Nakamura,H.&Markley,J.L.(2012)。 结构 20, 391-396.

Berman,H.M.、Olson,W.K.、Beveridge,D.L.、Westbrook,J.D.、Gelbin,A.、Demeny,T.、Hsieh,S.-H.、Srinivasan,A.R.和Schneider,B.(1992)。 生物物理学。J。 63, 751-759.

Berman,H.M.、Westbrook,J.D.、Feng,Z.、Gilliland,G.、Bhat,T.N.、Weissig,H.、Shindyalov,I.N.和Bourne,P.E.(2000年)。 核酸研究 28, 235-242.

Fitzgerald,P.M.D.、Westbrook,J.D.、Bourne,P.E.、McMahon,B.、Watenpaugh,K.D.和Berman,H.M.(2005)。第G卷晶体学数据的定义和交换,国际结晶表S.R.Hall和B.McMahon编辑,第295-443页。多德雷赫特,荷兰:施普林格。

蛋白质数据库(1971)。 自然新生物学 233, 223.

Schneider,B.和Berman,H.M.(1995)。 生物物理学。J。 69, 2661-2669.

Seeman,N.C.、Sussman,J.L.、Berman,H.M.和Kim,S.H.(1971)。 自然新生物学 233, 90-92.