アーサー・M・レスク

アーサー・レスク FRSB
2015 年のISMBカンファレンスで講演するアーサー M. レスク氏。
生まれる	アーサー・マレー・レスク
母校	ハーバード大学（理学士） ケンブリッジ大学（修士） プリンストン大学（博士号）
知られている	バイオインフォマティクス入門[1]およびその他の教科書
科学者としてのキャリア
機関	ペンシルベニア州立大学 分子生物学研究室 ハーバード大学 プリンストン大学 ケンブリッジ大学 フェアリー・ディキンソン大学 欧州分子生物学研究所
論文	希ガスの化学結合に関する原子価結合配置相互作用研究 (1966)
Webサイト	bmb.psu.edu/ディレクトリ/aml25

アーサー・マレー・レスクはタンパク質科学の研究者であり、ペンシルベニア州立大学ユニバーシティパーク校の生化学および分子生物学の教授です。

レスクは1961年にハーバード大学で優秀な成績で学士号を取得した。1966年にはプリンストン大学で博士号を取得した。また、1999年にはイギリスのケンブリッジ大学で修士号も取得した。^{[2] [3]}

レスクはタンパク質の進化の研究に多大な貢献をしました。^[4]彼とサイラス・チョシアは、英国ケンブリッジの医学研究会議（UK） 分子生物学研究所で、タンパク質ファミリーの進化のメカニズムを分析することで、アミノ酸配列の変化とタンパク質構造の変化の関係を発見しました。^{[5] [6]この発見は、}ホモロジーモデリングとして知られる、最も成功し広く使用されている構造予測方法の定量的な基礎を提供しました。

レスクとチョシアは、免疫グロブリンの抗原結合部位の立体構造も研究した。彼らは抗体の相補性決定領域の立体構造の「標準構造モデル」を発見し、このモデルを抗体生殖系列遺伝子の分析に応用し、対応するタンパク質の構造を予測した。この研究は、がん治療における抗体の「ヒト化」を裏付けている。「このがん治療へのアプローチは、ラットはヒトのがんに対する抗体を産生できるが、ラットの抗体はヒト患者にアレルギーに似た免疫反応を引き起こすというH. ワルドマンの観察に基づいています」とレスクは説明する。「これらの抗体のヒト化とは、ラットよりもヒトに近いハイブリッド分子の形成ですが、患者の免疫反応を軽減しながら治療効果を維持します。」

レスク氏の研究には、異なる構造状態のタンパク質を詳細に比較することも含まれます。これは、通常の活動と病気の両方においてタンパク質が構造を変化させるメカニズムを理解するための手段です。これらのメカニズムの発見と分析は、セリンプロテアーゼ阻害剤（別名セルピン）の構造変化を理解する鍵となりました。セリンプロテアーゼ阻害剤の変異は、肺気腫や特定の遺伝性精神疾患など、いくつかの疾患の重要な原因となっています。

レスクはタンパク質の折り畳みパターンを体系的に分析し、これらのパターンの認識と分類に役立つ数学的表現を開発しました。また、分子グラフィックスを使用してタンパク質の概略図を作成する最初のコンピュータ プログラムを作成し、現在他の研究者がタンパク質の構造を分析するために使用している多くのアルゴリズムを開発しました。

レスク氏は、分子生物学のデータベースの世界的な連携を促進し、その品質と有用性を高めることを目的とした科学技術データ委員会 (CODATA) の生物高分子タスク グループの議長を務めてきました。レスク氏は、世界中の大学や専門会議で、自身の研究に関連した招待講演やプレゼンテーションを行ってきました。

レスクはアメリカ物理学会の会員である。彼は研究に関連して189本の科学論文と10冊の本を出版している。^{[1] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16]}

レスク氏は、2003年秋学期にペンシルバニア州立大学に着任する前、1990年から2003年までケンブリッジ大学臨床学部の教授を務めていました。 1987年から1990年までドイツのハイデルベルクにある欧州分子生物学研究所のバイオコンピューティング プログラムのグループ リーダーを務め、1977年から1990年まで英国ケンブリッジにあるMRC分子生物学研究所の客員研究員、 1971年から1987年までニュージャージー州のフェアリー ディキンソン大学の化学教授を務めました。ニュージーランドのオタゴ大学とオーストラリアのモナシュ大学で客員研究員を務めたほか、英国ケンブリッジの クレア ホールの終身会員でもあります。

2023年、レスクはカール・ブレンデン賞を受賞しました。^[17]この賞は、教育や分野への奉仕の分野でも並外れた貢献をした優れたタンパク質科学者を表彰するものです。^[18]

^{Lesk は Karl D. Hardman [19]}とともに、タンパク質構造の模式図を作成するための最初のコンピュータ プログラムの1 つを作成しました。このプログラムは、タンパク質構造の最も優れた表現の 1 つを生成することで知られており、 Jane Richardsonによって作成されたリボン図の分類スキームを採用しています。Lesk の本 (以下の参考文献を参照) に掲載されているタンパク質構造の図のほとんどは、このプログラムを使用して生成されています。これらの模式図は、ワイヤー モデルや空間充填モデルをシミュレートした図などの他の表現に比べて詳細度は低いですが、簡略化されているため、タンパク質の二次構造の要素間の位相関係をより効果的に表現できます。 [ ^20]これは、立体的な図のペアを作成するプログラムを作成することでさらに改善されました。その結果、複雑な分子の空間関係を認識する視聴者の能力が向上しました。^[20]

プログラムの基本動作は線描画の実行から始まります。このプログラムには4つのフェーズがあります。^[19]

1. 入力フェーズ – プログラムは入力ファイルを読み取ります。入力ファイルは 2 つあります。それらは、座標と、画像の内容と外観の詳細です。
2. 画像生成 – 座標の幾何学的変換はプログラムによって画像要素に生成されます。たとえば、適切なサイズとZ 軸の周りの方向の円筒はα ヘリックスを表します。各ペプチド平面はリボン ダイアグラムとβ シート用に決定され、スプラインフィットは曲面シートに使用されます。
3. 隠線除去 – このステップは、α ヘリックスのシリンダーと β シートの矢印にのみ必要で、骨格モデルには必要ありません。これらの構造の画像は、「光学密度」の 3 つのレベル (透明、半透明、不透明)で分類されます。線が透明なオブジェクトの背後を通過する場合、線は変更されません。線が半透明のオブジェクトの背後を通過する場合、線は破線に変更されます。不透明な場合、オブジェクトを通過する線は完全に削除されます。このステップは、カラー ラスター出力を作成するための代替ステップに置き換えることができます。線は無視され、ウィンドウはユーザーに応じてペイントされます。
4. 出力 - 文字列は、一連のストローク テーブルを通じて線分のセットに拡張されます。線分は 2 次元空間に配置されます。

アーサー・レスクの息子、ビクター・レスクは父親の跡を継ぎ、構造生物学とバイオインフォマティクスの分野に進み、インペリアル・カレッジ・ロンドンのマイケル・スターンバーグのもとで博士研究員を務めた。^[21]彼の娘、ヴァレリー・レスクは英国ブラッドフォード大学の心理学部の研究者である。