ブルース・ドナルド

ブルース・R・ドナルド
デューク大学の研究室にいるブルース・ドナルド（2023年）。
生まれる	1958
国籍	アメリカ人
母校	イェール大学 MIT
受賞歴	大統領若手研究者賞 グッゲンハイムフェローシップ ACM フェロー IEEE フェロー AAASフェロー
科学者としてのキャリア
フィールド	計算生物学 コンピュータサイエンス 計算化学 分子設計 ロボット工学 ナノテクノロジー
機関	ハーバード大学 コーネル大学 スタンフォード大学 インターバルリサーチ ダートマス大学 デューク大学
論文	不確実性を考慮したロボット動作計画のためのエラー検出と回復 (1987)
博士課程の指導教員	トマス・ロサノ・ペレス

ブルース・ランドール・ドナルド（1958年生まれ）は、アメリカのコンピュータ科学者、計算生物学者です。彼はデューク大学のコンピュータサイエンスと生化学のジェームズ・B・デューク教授です。彼は、ロボット工学、微小電気機械システム（MEMS）、幾何学的および物理的アルゴリズム、計算幾何学などのコンピュータサイエンスのさまざまな分野、およびタンパク質設計、タンパク質構造決定、計算化学などの構造分子生物学と生化学の分野で数多くの貢献をしてきました。

ドナルドは1980年にイェール大学でロシア語とロシア文学の学士号 を首席で取得しました。ハーバード大学デザイン大学院のコンピュータグラフィックスと空間分析研究所で働いた後、MIT EECSに入学し、 MIT AIラボ（人工知能研究所）のトマス・ロサノ・ペレス教授の指導の下、 EECSのSM（1984年）とコンピュータサイエンスの博士号（1987年）を取得しました。^[1] 1987年にコーネル大学コンピュータサイエンス学部の助教授に就任しました。

ドナルドは、1993年にコーネル大学で終身在職権を取得し、 1998年までコーネル大学でコンピュータサイエンスの准教授を務めました。スタンフォード大学で長期休暇を取っている間（1994-1996年）、ポール・アレンの研究開発および技術インキュベーターであるインターバル・リサーチ・コーポレーションで働き（1995-1997年）、トム・ンゴとEmbedded Constraint Graphicsを共同発明しました。^{[2] [3]ダートマス大学に移った後、ドナルドは2006年に}デューク大学に移るまで、ダートマス大学のJoan P. and Edward J. Foley Jr 1933コンピュータサイエンス教授でした。現在、ドナルドはデューク大学トリニティ・カレッジ・オブ・アーツ・アンド・サイエンスおよびデューク大学メディカルセンター医学部において、コンピュータサイエンス、化学、および生化学のジェームズ・B・デューク教授を務めています。ドナルドは2006年から2012年までウィリアム・アンド・スー・グロス教授に任命され、2012年にはジェームズ・B・デューク教授に任命された^。[4]

彼は、米国計算機協会（ACM）のフェローであり、 IEEEのフェローでもある。以前は、グッゲンハイムフェロー（2001～2002年）であり、全米科学財団の大統領若手研究者賞（1989～1994年）を受賞した。2015年、ドナルドは計算分子生物学への貢献により、米国科学振興協会（AAAS）のフェローに選出された。^[5]

ドナルドの初期の研究はロボットの動作計画と分散操作の分野であった。^[6]その後、彼はMEMSとマイクロロボティクスに多大な貢献をし、60μm×250μm×10μmの寸法のMEMSマイクロロボットを設計した。^[7]

最近、彼は構造分子生物学の分野で研究を行っており、主にNMRデータからのタンパク質設計とタンパク質構造決定を行っています。彼は、ウェットラボで実験的にテストされたタンパク質設計用の多数のアルゴリズムを開発しました。 ^[8] タンパク質設計アルゴリズムは、アンサンブルと連続的に柔軟な回転異性体とバックボーンを使用することで、設計プロセスに追加の分子柔軟性を組み込むことを試みています。ドナルドは、生物医学的に重要なタンパク質の構造を決定するためのアルゴリズムも開発しました。たとえば、非結晶学的対称性と一致する交差回転ピークを識別する彼のサブグループアルゴリズムCRANS（Acta Crystallogr. D 2004; J. Biol. Chem. 2003）は、クリプトスポリジウムホミニス由来の酵素ジヒドロ葉酸還元酵素-チミジル酸合成酵素（DHFR-TS）の構造決定に使用され、クリプトスポリジウム生物学における重要な進歩となりました。彼は、NMR データから構造情報を抽出するための多くのアルゴリズムと計算プロトコルを設計し、その情報を使用して球状タンパク質と対称ホモオリゴマーの構造を計算しました。彼のアルゴリズムの際立った特徴は、使用するデータが少なく、時間と空間に関する複雑性理論の保証を提供することです (たとえば、BR Donald と J. Martin の「Automated NMR Assignment and Protein Structure Determination using Sparse Dipolar Coupling Constraints」Progress in NMR Spectroscopy 2009; 55(2):101-127 を参照)。Donald は、MIT Press (2011) から出版された教科書 Algorithms in Structural Molecular Biology の著者です。

ドナルドは多くの学生やポスドクを指導してきましたが、その多くはMIT、カーネギーメロン大学、ワシントン大学シアトル校、マサチューセッツ大学アマースト校、ダートマス大学、デューク大学、ミドルベリー大学、トロント大学などの名門大学の教授、またNIAID、NIST、IBM、サンディア国立研究所などの組織の研究者となっています。^[9]

ドナルドは歴史家デイヴィッド・ハーバート・ドナルドと歴史家兼編集者のアイダ・ディペイス・ドナルドの息子である。^[10]

• メムス
• タンパク質設計
• 核磁気共鳴
• タンパク質構造
• 運動力学計画

ドナルドは 100 冊以上の著書を執筆しています。代表的なものには次のようなものがあります。

• キノダイナミックモーションプランニング。ブルース・ランドール・ドナルド、パトリック・G・ザビエル、ジョン・F・キャニー、ジョン・H・ライフ。J. ACM 40(5): 1048-1066 (1993)。
• 二機能性酵素、ジヒドロ葉酸還元酵素-チミジル酸合成酵素のリンカードメインの構造に基づく原生動物の系統分類。Robert H. O'Neil、Ryan H. Lilien、Bruce R. Donald、Robert M. Stroud、Amy C. Anderson。J Biol Chem 2003. 278(52):52980-7。
• Lilien, Ryan H.; Bailey-Kellogg, Chris; Anderson, Amy C.; Donald, Bruce R. (2004). 「非結晶学的対称性と一致するクロス回転ピークを識別するサブグループアルゴリズム」. Acta Crystallogr D. 60 ( 6): 1057–67. Bibcode :2004AcCrD..60.1057L. CiteSeerX  10.1.1.152.8692 . doi :10.1107/S090744490400695X. PMID  15159565. S2CID  249011865.
• Wang, Lincong; Mettu, Ramgopal R.; Donald, Bruce R. (2006). 「NMR データからの De Novo タンパク質バックボーン構造決定のための多項式時間アルゴリズム」。Journal of Computational Biology . 13 (7): 1276–1288. CiteSeerX  10.1.1.126.9049 . doi :10.1089/cmb.2006.13.1267. PMID  17037958.
• Potluri, S.; Yan, A.; Chou, J.; Donald, Bruce R.; Bailey-Kellogg, C. (2006). 「NMR 拘束とファンデルワールス充填を用いた対称配置空間の完全探索による対称ホモオリゴマーの構造決定」.タンパク質. 65 (1): 203–219. CiteSeerX  10.1.1.137.318 . doi :10.1002/prot.21091. PMID  16897780. S2CID  1500512.
• Georgiev, Ivelin; Lilien, Ryan H.; Donald, Bruce R. (2008). 「分子集団上のパーティション関数を計算するためのハイブリッドスコアリングおよび検索アルゴリズムにおける最小デッドエンド除去基準とタンパク質再設計へのその応用」。計算 化学ジャーナル。29 ( 10 ): 1527–42。doi :10.1002/jcc.20909。PMC 3263346。PMID 18293294。 
• Cheng-; Chen, Yu; Georgiev, Ivelin; Anderson, Amy C.; Donald, Bruce R. (2009). 「酵素活性の計算的構造ベース再設計」。米国科学アカデミー紀要。106 ( 10  ) : 3764–9。Bibcode :2009PNAS..106.3764C。doi : 10.1073/pnas.0900266106。PMC 2645347。PMID 19228942。 
• Zeng, J.; Boyles, J.; Tripathy, C.; Wang, L.; Yan, A.; Zhou, P.; Donald, Bruce R. (2009). 「RDC 方程式の厳密解から計算されたグローバルフォールドから始まる高解像度タンパク質構造決定」Journal of Biomolecular NMR . 45 (3): 265–281. doi :10.1007/s10858-009-9366-3. PMC  2766249 . PMID  19711185.

• ブルース・ドナルドのホームページ
• ブルース・ドナルドの研究
• ACM フェロー賞: ブルース・ドナルド
• DBLP: ブルース・ランドール・ドナルド
• MEDLINE: ブルース・ドナルド