Michael Rossmann

Michael G. Rossmann (30 de julio de 1930 ^{[ 1 ]} – 14 de mayo de 2019) ^{[ 2 ]} fue un físico germano-estadounidense , microbiólogo y profesor distinguido Hanley de Ciencias Biológicas en la Universidad de Purdue que dirigió un equipo de investigadores que fue el primero en mapear la estructura de un virus del resfriado común humano a nivel atómico. También descubrió el motivo proteico del pliegue de Rossmann . Su contribución más reconocida a la biología estructural es el desarrollo de una técnica de fase llamada reemplazo molecular , ^{[ 3 ]} que ha dado lugar a aproximadamente tres cuartas partes de los depósitos en el Protein Data Bank .

Nacido en Frankfurt , Alemania, Rossmann estudió física y matemáticas en la Universidad de Londres , donde obtuvo los títulos de Licenciado y Máster. En 1953 se trasladó a Glasgow, donde impartió clases de física en la escuela técnica y se doctoró en cristalografía química en 1956. Atribuye su interés inicial por la cristalografía a Kathleen Lonsdale , a quien escuchó hablar cuando era estudiante. ^{[ 4 ]}

Rossmann comenzó su carrera como cristalógrafo cuando se convirtió en alumno de J. Monteath Robertson en la Universidad de Glasgow . El título de su tesis fue "Un estudio de algunas estructuras cristalinas orgánicas". ^{[ 5 ]}

En 1956, él y su familia se mudaron a la Universidad de Minnesota , donde trabajó durante dos años como becario postdoctoral con el profesor William N. Lipscomb Jr. , publicando sobre la estructura de un diester de iresina ^{[ 6 ]} y un terpenoide ^{[ 7 ]} , y escribiendo programas informáticos ^{[ 8 ]} para analizar estructuras. ^{[ 9 ]}

Rossmann regresó al Reino Unido y a la Universidad de Cambridge en 1958, donde trabajó con Max Perutz en la estructura de la hemoglobina como investigador asociado en el Laboratorio de Biología Molecular del MRC .

En 1964, Rossmann se unió al profesorado del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Purdue como profesor asociado. Dirigió el laboratorio de cristalografía de rayos X de Purdue . Ascendió a catedrático en 1967 y, desde 1978, ocupó la cátedra Hanley de Ciencias Biológicas en la universidad. También desempeñó un cargo conjunto en el departamento de bioquímica y fue profesor adjunto en la División de Ciencias Biológicas de la Universidad de Cornell y en la facultad de medicina de la Universidad de Indiana . ^{[ 10 ]}

En 1970, su laboratorio descubrió la estructura de la lactato deshidrogenasa del tiburón , una de las primeras proteínas más grandes cuya estructura se resolvió. En 1973, su grupo descubrió la estructura de la gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa , y Rossmann se percató inmediatamente de que el sitio de unión del NAD ⁺ era muy similar al de la lactato deshidrogenasa. ^{[ 11 ]} Esto se conoce ahora como el pliegue de Rossmann . Se encuentra en enzimas (como deshidrogenasas o quinasas ) que se unen a moléculas como el ATP o el NAD ⁺ /NADH. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

Posteriormente, Rossmann se dedicó al estudio de los virus, pasando un año sabático en 1971 con Bror Strandberg en Uppsala , Suecia, trabajando en la estructura del virus satélite de la necrosis del tabaco . De 1972 a 1980, Rossmann y su equipo trabajaron en el virus del mosaico del frijol del sur . Esto requirió el desarrollo de nuevo software y la adaptación del software existente para transformadas de Fourier . Se descubrió que este virus tenía un " pliegue en rollo " similar al encontrado previamente en el virus del enanismo arbustivo del tomate , lo que en aquel momento fue una sorpresa. ^{[ 11 ]}

A principios de la década de 1980, Rossmann comenzó a trabajar con picornavirus y eligió el HRV14 , uno de los virus que causan el resfriado común . Parte del problema era que en ese momento era muy difícil producir cantidades de miligramos de un virus animal, como se necesitaba para la cristalografía de rayos X. Rossmann presionó para que Purdue comprara una supercomputadora Cyber ​​205 , capaz de entregar cientos de megaflops . Después de vectorizar los programas de computadora, los cálculos que habían tomado seis semanas con el virus del mosaico del frijol del sur ahora tomaban, para el HRV14, solo una fracción de día. ^{[ 11 ]} En 1985, publicó el mapeo de su equipo en la revista Nature . ^{[ 14 ]} La naturaleza revolucionaria de este resultado fue tal que la Fundación Nacional de Ciencias , que proporcionó financiamiento parcial para la investigación, consideró oportuno organizar una conferencia de prensa, y la noticia se difundió en la prensa general. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Este trabajo sentó las bases para una comprensión molecular de la entrada celular de los enterovirus ^{[ 17 ]} y para el desarrollo de inhibidores de la unión a la cápside contra una amplia gama de enterovirus. ^{[ 18 ]}

Después del éxito con el primer virus del resfriado, se trabajó en alfavirus y flavivirus . ^{[ 11 ]} Utilizando criomicroscopía electrónica , en 2016 su laboratorio informó la primera estructura conocida del virus Zika , responsable de una grave epidemia en ese momento. ^{[ 19 ]} Este trabajo fue posible gracias a más de una década de estudios sobre flavivirus relacionados transmitidos por mosquitos , incluido el virus del dengue , ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]} utilizando una combinación de criomicroscopía electrónica y cristalografía de rayos X. ^{[ 25 ]}

Rossmann también mostró un interés a largo plazo en las complejas máquinas virales. Un ejemplo de ello son el bacteriófago T4 ^{[ 26 ]} y los grandes virus de ADN nucleocitoplasmáticos , también conocidos como virus gigantes ^{[ 27 ]} . La determinación de la estructura atómica del virus Chlorella 1 de Paramecium bursaria, que infecta algas ^{[ 28 ],} ha abierto nuevas posibilidades para el estudio de los virus gigantes a nivel atómico.

Rossmann era un ávido excursionista y entusiasta de la navegación a vela, y ganó carreras de veleros M-16 Scow en los lagos de Indiana. Era muy enérgico, lo que a veces causaba dificultades a los miembros de su equipo. ^{[ 11 ]}

La esposa de Rossmann, Audrey, era ceramista y artista. Tuvieron tres hijos: Martin, Alice y Heather. Audrey falleció en 2009.

Tras ser diagnosticado de cáncer, Rossmann se mudó a una residencia de ancianos, donde conoció y más tarde se casó con Karen Bogan, una empleada encargada de la recepción y la hospitalidad. Estuvo trabajando en artículos y propuestas de subvención hasta poco antes de su muerte. ^{[ 11 ]}

Rossmann falleció el 14 de mayo de 2019. El presidente de Purdue (y exgobernador de Indiana), Mitch Daniels, dijo de él: «Aún vital, aún curioso, aún en su laboratorio a los 88 años, la suya fue una vida tan rica en ejemplos personales como en logros científicos». ^{[ 2 ]}

El clúster Rossmann recibe su nombre en honor a Michael Rossmann, profesor distinguido Hanley de Ciencias Biológicas de la Universidad de Purdue, pionero en el uso de la computación de alto rendimiento en la investigación para revelar la estructura de los virus y sus moléculas proteicas componentes. El cálculo de la estructura de densidad electrónica a partir de los resultados de la cristalografía de rayos X, realizado por el equipo de Rossmann, había sido durante mucho tiempo una de las tareas más importantes llevadas a cabo en los sistemas informáticos de Purdue.

Entre otros honores, Michael Rossmann fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1978, miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1984, miembro extranjero de la Real Sociedad de Londres en 1996 y miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia en 1999.

En 1990, recibió el Premio Louisa Gross Horwitz de la Universidad de Columbia . Fue investido doctor honoris causa por la Universidad de Uppsala , Suecia (1983); ^{[ 29 ]} la Universidad de Estrasburgo , Francia; la Vrije Universiteit Brussel , Bélgica; la Universidad de Glasgow , Escocia; la Universidad de York , Inglaterra; el Institut Armand-Frappier, Universidad de Québec , Canadá. Recibió el Premio Gregori Aminoff en 1994, el Premio Ewald en 1996 y el Premio Paul Ehrlich y Ludwig Darmstaedter en 2001.

Su propio empleador le otorgó la Medalla de Honor de la Universidad de Purdue en 1995.

En 2016, fue galardonado con el Premio Internacional Raymond y Beverly Sackler de Biofísica por sus contribuciones pioneras al análisis de difracción de alta resolución de las estructuras atómicas de proteínas y virus.