stringtranslate.com

Гэри Сюздак

Гэри Сюздак — американский химик, наиболее известный своими работами в области метаболомики , [1] [2] метаболомики активности [3] [4] [5] [6] [7] (термин, придуманный в 2019 году [8] ). и масс-спектрометрия. [9] [10] [11] [12] [13] [14] В 2009 году его лаборатория обнаружила индол-3-пропионовую кислоту как метаболит, полученный кишечными бактериями. [15] В настоящее время он является профессором и директором Центра Метаболомика и масс-спектрометрия в Scripps Research в Ла-Хойе, Калифорния. [16] Сюздак также внес вклад в анализ вирусов, [17] [18] структурную динамику вирусов, [19] [20] [21] , а также в разработку технологии масс-спектрометрической визуализации с использованием наноструктурированных поверхностей. [11] [22] Лаборатория Сюздака также отвечает за создание исследовательских инструментов расширяемой вычислительной масс-спектрометрии ( XCMS ), [9] [23] METLIN , [13] METLIN Neutral Loss [24] и Q-MRM. [25] [26] [27] По состоянию на январь 2021 года [28] платформа XCMS / METLIN насчитывает более 50 000 зарегистрированных пользователей.

Сюздак изучал химию (бакалавр) и прикладную математику (бакалавр) в колледже Род-Айленда. Затем он поступил в Дартмутский колледж для написания аспирантуры, где построил свой первый масс-спектрометр [29] для проведения экспериментов по масс-спектрометрии с многофотонной ионизацией и время от времени участвовал в соревнованиях по пауэрлифтингу. [30] В Дартмуте он получил докторскую степень. Доктор философии по физической химии (29 марта 1990 г.) и 1 апреля 1990 г. начал работу в Scripps Research. [16] В 2017 году Сюздак получил степень почётного доктора (вместе с Эммануэль Шарпантье ) Университета Умео [31] за свою работу в области метаболомики . Сюздак написал сотни статей и является автором двух книг: « Масс-спектрометрия в биотехнологии » (1996 г.) и «Расширяющаяся роль масс-спектрометрии в биотехнологии » (2003 г.), а также «Расширяющаяся роль масс-спектрометрии в биотехнологии», 2-е изд. (2006). [32]

Известные исследования

С 1994 года по настоящее время лаборатория Сюздака занимается вопросами метаболомики активности . [1] [3] [4] [5] [9] [12] [33] [15] [34] [35] с использованием метаболомики на основе жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии для выявления метаболитов, которые изменяют фенотип. [1] [3] [4] [5] [33] [15] [34] [35] [12] Его первоначальные усилия с Ричардом Лернером [ 4] использовали жидкостную хроматографию и масс-спектрометрию для проведения метаболомических экспериментов на спинномозговом мозге. жидкость лишенных сна животных. Обнаружен цис-9,10-октадеценоамид , новый липидный гормон (также известный как олеамид ), [4] обладающий свойствами, вызывающими сон. Эта работа является одним из первых подобных экспериментов, сочетающих жидкостную хроматографию, масс-спектрометрию и метаболомику для идентификации активных метаболитов. [4] [1] [3] Еще одна заметная работа по метаболомике активности Оскара Янеса (Испания) идентифицировала [5] нейропротектин D1 как метаболит, который способствует дифференцировке стволовых клеток.

В 1996 году весь вирусный анализ был проведен с помощью масс-спектрометра с ионизацией электрораспылением, где вирус был собран и успешно проверен на жизнеспособность. [17] Позже он и его коллеги предоставили первый пример целого интактного вируса (вируса табачной мозаики), измеряемого по массе с помощью масс-спектрометра с обнаружением заряда, прибора, разработанного Генри Беннером и Стивеном Фюрстенау в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли. [18]

В 1999 году лаборатория Сюздака описала использование наноструктур для усиления десорбции/ионизации на пористом кремнии малых молекул ( DIOS ), [10] это также известно как первый наземный пример поверхностно-активированной лазерной десорбции/ионизации масс-спектрометрии. (САЛДИ-МС). В дальнейшем эта технология была расширена за счет использования фторированных молекул-инициаторов, используемых в пористом кремнии, и была описана как масс-спектрометрия инициатора разрушения структуры Na (NIMS) , [ 11] она также известна как масс-спектрометрия с визуализацией наноструктур (NIMS) из-за ее расширенного применения. для визуализации. [11] [22]

В 2005 году лаборатория Сюздака занималась выявлением нерегулируемых метаболических пиков из наборов данных жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии . Для решения проблемы выравнивания времени удерживания они разработали первый алгоритм, который позволял нелинейно выравнивать метаболомные данные, под названием XCMS . [9] [36]

С начала 2000-х годов [37] [12] по настоящее время лаборатория Сюздака создала и расширяет базу данных тандемной масс-спектрометрии, известную как METLIN . METLIN состоит исключительно из экспериментальных данных, полученных с помощью приборов тандемной масс-спектрометрии высокого разрешения, все данные получены на основе молекулярных стандартов. МЕТЛИН (по состоянию на август 2022 г.) имеет более 870 000 молекулярных стандартов с данными экспериментальной тандемной масс-спектрометрии. [14] [13] [38] МЕТЛИН уникален по размеру, поскольку другие базы данных более чем на порядок меньше, [13] а также уникален тем, что все данные тандемной масс-спектрометрии МЕТЛИН систематически генерируются в несколько энергий столкновения и в режимах положительной и отрицательной ионизации.

В 2020 году лаборатория Сюздака, опираясь на свою работу с Хави Доминго [39] и METLIN , [12] [37], разработала Enhanced In-Source Fragmentation/Annotation (EISA) [25] для облегчения фрагментации, идентификации и количественной оценки (посредством Q-MRM) [26] [40] молекул без использования тандемной масс-спектрометрии.

Рекомендации

  1. ^ abcd Гихас, Карлос; Монтенегро-Берк, Дж. Рафаэль; Варт, Бенедикт; Спилкер, Мэри Э.; Сюздак, Гэри (апрель 2018 г.). «Скрининг метаболомной активности для выявления метаболитов, модулирующих фенотип». Природная биотехнология . 36 (4): 316–320. дои : 10.1038/nbt.4101. ISSN  1546-1696. ПМЦ  5937131 . ПМИД  29621222.
  2. ^ Джонсон, Кэролайн Х.; Иванишевич, Юлиана; Сюздак, Гэри (июль 2016 г.). «Метаболомика: за пределами биомаркеров и к механизмам». Nature Reviews Молекулярно-клеточная биология . 17 (7): 451–459. дои : 10.1038/номер.2016.25. ISSN  1471-0080. ПМК 5729912 . ПМИД  26979502. 
  3. ^ abcd Риншен, Маркус М.; Иванишевич, Юлиана; Гиера, Мартин; Сюздак, Гэри (июнь 2019 г.). «Идентификация биологически активных метаболитов с использованием метаболомики активности». Nature Reviews Молекулярно-клеточная биология . 20 (6): 353–367. дои : 10.1038/s41580-019-0108-4. ISSN  1471-0080. ПМК 6613555 . ПМИД  30814649. 
  4. ^ abcdef Краватт, Б.Ф.; Просперо-Гарсия, Огайо; Сюздак, Г; Гилула, Северная Каролина; Хенриксен, С.Дж.; Богер, Д.Л.; Лернер, Р.А. (9 июня 1995 г.). «Химическая характеристика семейства липидов головного мозга, вызывающих сон». Наука . 268 (5216): 1506–9. Бибкод : 1995Sci...268.1506C. дои : 10.1126/science.7770779. ПМИД  7770779.
  5. ^ abcd Янс, Оскар; Кларк, Джули; Вонг, Диана М.; Патти, Гэри Дж.; Санчес-Руис, Антонио; Бентон, Х. Пол; Траугер, Суния А.; Деспон, Кэролайн; Дин, Шэн; Сюздак, Гэри (июнь 2010 г.). «Метаболическое окисление регулирует дифференцировку эмбриональных стволовых клеток». Химическая биология природы . 6 (6): 411–417. дои : 10.1038/nchembio.364. ISSN  1552-4469. ПМЦ 2873061 . ПМИД  20436487. 
  6. ^ Лернер, РА; Сюздак, Г.; Просперо-Гарсия, О.; Хенриксен, С.Дж.; Богер, Д.Л.; Краватт, БФ (27 сентября 1994 г.). «Церебродиен: липид мозга, выделенный из лишенных сна кошек». Труды Национальной академии наук . 91 (20): 9505–9508. Бибкод : 1994PNAS...91.9505L. дои : 10.1073/pnas.91.20.9505 . ISSN  0027-8424. ПМК 44841 . ПМИД  7937797. 
  7. ^ Черногория-Берк, Дж. Рафаэль; Кок, Бернард П.; Гихас, Карлос; Доминго-Альменара, Ксавьер; Луна, Клара; Галмоцци, Андреа; Китамура, Сейя; Экманн, Ларс; Саес, Энрике; Сюздак, Гэри Э.; Волан, Деннис В. (28 сентября 2021 г.). «Скрининг метаболомной активности колита, вызванного Т-клетками, выявляет противовоспалительные метаболиты». Научная сигнализация . 14 (702): eabf6584. doi : 10.1126/scisignal.abf6584. ПМЦ 8757460 . ПМИД  34582249. 
  8. ^ Риншен, Маркус М.; Иванишевич, Юлиана; Гиера, Мартин; Сюздак, Гэри (июнь 2019 г.). «Идентификация биологически активных метаболитов с использованием метаболомики активности». Nature Reviews Молекулярно-клеточная биология . 20 (6): 353–367. дои : 10.1038/s41580-019-0108-4. ISSN  1471-0080. ПМК 6613555 . ПМИД  30814649. 
  9. ^ abcd Смит, Колин А.; Хочу, Элизабет Дж.; О'Мэйл, Грейс; Абагян, Рубен; Сюздак, Гэри (1 февраля 2006 г.). «XCMS: обработка данных масс-спектрометрии для определения профиля метаболитов с использованием нелинейного выравнивания пиков, сопоставления и идентификации». Аналитическая химия . 78 (3): 779–787. дои : 10.1021/ac051437y. ISSN  0003-2700. ПМИД  16448051.
  10. ^ Аб Вэй, Цзин; Буряк, Джиллиан М.; Сюздак, Гэри (май 1999 г.). «Десорбционно-ионизационная масс-спектрометрия на пористом кремнии». Природа . 399 (6733): 243–246. Бибкод : 1999Natur.399..243W. дои : 10.1038/20400. ISSN  1476-4687. PMID  10353246. S2CID  4314372.
  11. ^ abcd Нортен, Трент Р.; Янес, Оскар; Нортен, Майкл Т.; Марринуччи, Дена; Уритбунтхай, Винни; Апон, Джунфредо; Голледж, Стивен Л.; Нордстрем, Андерс; Сюздак, Гэри (октябрь 2007 г.). «Клатратные наноструктуры для масс-спектрометрии». Природа . 449 (7165): 1033–1036. Бибкод : 2007Natur.449.1033N. дои : 10.1038/nature06195. ISSN  1476-4687. PMID  17960240. S2CID  4404703.
  12. ^ abcde Guijas, Карлос; Монтенегро-Берк, Дж. Рафаэль; Доминго-Альменара, Ксавьер; Палермо, Амелия; Варт, Бенедикт; Германн, Геррит; Келленспергер, Гунда; Хуан, Тао; Уритбунтхай, Винни; Айспорна, Овен Э.; Волан, Деннис В. (06 марта 2018 г.). «МЕТЛИН: технологическая платформа для идентификации известных и неизвестных». Аналитическая химия . 90 (5): 3156–3164. doi : 10.1021/acs.analchem.7b04424. ISSN  0003-2700. ПМЦ 5933435 . ПМИД  29381867. 
  13. ^ abcd Сюэ, Цзинчуань; Гихас, Карлос; Бентон, Х. Пол; Варт, Бенедикт; Сюздак, Гэри (24 августа 2020 г.). «База данных молекулярных стандартов METLIN MS 2: обширный химический и биологический ресурс». Природные методы . 17 (10): 953–954. дои : 10.1038/s41592-020-0942-5. ISSN  1548-7105. ПМК 8802982 . ПМИД  32839599. 
  14. ^ аб Гиера, Мартин; Янес, Оскар; Сюздак, Гэри (4 января 2022 г.). «Открытие метаболитов: научная движущая сила биохимии». Клеточный метаболизм . 34 (1): 21–34. дои : 10.1016/j.cmet.2021.11.005 . ISSN  1550-4131. ПМЦ 10131248 . PMID  34986335. S2CID  245729571. 
  15. ^ abc Wikoff, Уильям Р.; Анфора, Эндрю Т.; Лю, Цзюнь; Шульц, Питер Г.; Лесли, Скотт А.; Питерс, Эрик С.; Сюздак, Гэри (10 марта 2009 г.). «Метаболомический анализ показывает значительное влияние микрофлоры кишечника на метаболиты крови млекопитающих». Труды Национальной академии наук . 106 (10): 3698–3703. Бибкод : 2009PNAS..106.3698W. дои : 10.1073/pnas.0812874106 . ISSN  0027-8424. ПМЦ 2656143 . ПМИД  19234110. 
  16. ^ ab "Страница факультета, Гэри Сюздак". scripps.edu . Проверено 22 мая 2019 г.
  17. ^ аб Сюздак, Гэри; Ботнер, Брайан; Йегер, Марк; Бругиду, Кристоф; Фоке, Клод М.; Хоуи, Кенуэй; Смена, Ченг-Мин (1 января 1996 г.). «Масс-спектрометрия и вирусный анализ». Химия и биология . 3 (1): 45–48. дои : 10.1016/S1074-5521(96)90083-6 . ISSN  1074-5521. ПМИД  8807827.
  18. ^ аб Фюрстенау, Стивен Д.; Беннер, В. Генри; Томас, Джон Дж.; Бругиду, Кристоф; Ботнер, Брайан; Сюздак, Гэри (2001). «Масс-спектрометрия интактного вируса». Angewandte Chemie, международное издание . 40 (3): 541–544. doi :10.1002/1521-3773(20010202)40:3<541::AID-ANIE541>3.0.CO;2-K. ISSN  1521-3773.
  19. ^ Ботнер, Брайан; Донг, X. Фан; Биббс, Лиза; Джонсон, Джон Э.; Сюздак, Гэри (9 января 1998 г.). «Свидетельства динамики вирусного капсида с использованием ограниченного протеолиза и масс-спектрометрии». Журнал биологической химии . 273 (2): 673–676. дои : 10.1074/jbc.273.2.673 . ISSN  0021-9258. ПМИД  9422714.
  20. ^ Льюис, Дж. Кэтлин; Ботнер, Брайан; Смит, Томас Дж.; Сюздак, Гэри (9 июня 1998 г.). «Противовирусное средство блокирует дыхание вируса простуды». Труды Национальной академии наук . 95 (12): 6774–6778. Бибкод : 1998PNAS...95.6774L. дои : 10.1073/pnas.95.12.6774 . ISSN  0027-8424. ПМК 22631 . ПМИД  9618488. 
  21. ^ Ботнер, Брайан; Шнеманн, Анетт; Маршалл, Дон; Редди, Виджай; Джонсон, Джон Э.; Сюздак, Гэри (февраль 1999 г.). «Кристаллографически идентичные капсиды вирусов проявляют в растворе разные свойства». Структурная биология природы . 6 (2): 114–116. дои : 10.1038/5799. ISSN  1545-9985. PMID  10048920. S2CID  1756648.
  22. ^ аб Курчи, Мэн; Нортен, ТР; Траугер, SA; Сюздак, Г (2015). «Масс-спектрометрия с визуализацией наноструктур: роль фторуглеродов в анализе метаболитов и чувствительность уровня йоктомолей». Масс-спектрометрическая визуализация малых молекул . Методы молекулярной биологии. Том. 1203. стр. 141–9. дои : 10.1007/978-1-4939-1357-2_14. ISBN 978-1-4939-1356-5. ПМЦ  4755109 . ПМИД  25361674.
  23. ^ Доминго-Альменара, Ксавье; Сюздак, Гэри (2020), Ли, Шужао (редактор), «Обработка метаболомных данных с использованием XCMS», Вычислительные методы и анализ данных для метаболомики , Методы молекулярной биологии, том. 2104, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer US, стр. 11–24, номер документа : 10.1007/978-1-0716-0239-3_2, ISBN. 978-1-0716-0239-3, PMID  31953810, S2CID  210709390 , получено 13 июля 2023 г.
  24. ^ Айспорна, Овен; Бентон, Х. Пол; Галано, Жан Мари; Гиера, Мартин; Сюздак, Гэри (04 апреля 2021 г.). «База данных потерь нейтрали METLIN расширяет возможности анализа подобия»: 2021.04.02.438066. дои : 10.1101/2021.04.02.438066. S2CID  233175525. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  25. ^ Аб Сюэ, Цзинчуань; Доминго-Альменара, Ксавьер; Гихас, Карлос; Палермо, Амелия; Риншен, Маркус М.; Исбелл, Джон; Бентон, Х. Пол; Сюздак, Гэри (21 апреля 2020 г.). «Усовершенствованная аннотация фрагментации источника обеспечивает независимый сбор новых данных и автономную молекулярную идентификацию METLIN». Аналитическая химия . 92 (8): 6051–6059. doi : 10.1021/acs.analchem.0c00409. ISSN  0003-2700. ПМЦ 8966047 . ПМИД  32242660. 
  26. ^ Аб Сюэ, Цзинчуань; Деркс, Рико Дж. Э.; Уэбб, Билл; Биллингс, Элизабет М.; Айспорна, Овен; Гиера, Мартин; Сюздак, Гэри (10 августа 2021 г.). «Количественная масс-спектрометрия для мониторинга одиночных квадруполей и множественных ионов». Аналитическая химия . 93 (31): 10879–10889. doi : 10.1021/acs.analchem.1c01246. hdl : 1887/3243130. ISSN  0003-2700. ПМЦ 8762722 . ПМИД  34313111. 
  27. ^ Сюэ, Цзинчуань; Деркс, Рико Дж. Э.; Хоанг, Линь; Гиера, Мартин; Сюздак, Гэри (11 октября 2021 г.). «Протеомика с расширенной фрагментацией/аннотацией исходного кода: применение информатики XCMS-EISA и высокочувствительной количественной оценки Q-MRM». Журнал Американского общества масс-спектрометрии . 32 (11): 2644–2654. дои : 10.1021/jasms.1c00188. ISSN  1044-0305. ПМЦ 10245389 . PMID  34633184. S2CID  238581609. 
  28. ^ Маджумдер, Эрика Л.-В.; Биллингс, Элизабет М.; Бентон, Х. Пол; Мартин, Ричард Л.; Палермо, Амелия; Гихас, Карлос; Риншен, Маркус М.; Доминго-Альменара, Ксавьер; Монтенегро-Берк, Дж. Рафаэль; Тагтоу, Брэдли А.; Пламб, Роберт С. (22 января 2021 г.). «Когнитивный анализ данных метаболомики для системной биологии». Протоколы природы . 16 (3): 1376–1418. дои : 10.1038/s41596-020-00455-4. ISSN  1750-2799. ОСТИ  1774918. ПМК 10357461 . PMID  33483720. S2CID  231687415. 
  29. ^ Сюздак, Гэри.; БельБруно, Джозеф Дж. (май 1990 г.). «Лазерная многофотонная диссоциация/ионизация бутиламинов: конкурентные процессы в катион-радикалах». Журнал физической химии . 94 (11): 4559–4565. дои : 10.1021/j100374a038. ISSN  0022-3654.
  30. ↑ Скандура, Майк (30 декабря 1987 г.). «Правильная тяжелая атлетика полезна для Сюздака». The Evening Times (Потакет, Род-Айленд).
  31. ^ «Биохимик и исследователь метаболомики занимают почетные должности в Университете Умео» . www.umu.se. ​Проверено 21 октября 2020 г.
  32. ^ «Интервью с доктором Гэри Сюздаком». MetaboNews, выпуск 13 – сентябрь 2012 г. Проверено 22 мая 2019 г.
  33. ^ аб Патти, Гэри Дж.; Янес, Оскар; Шрайвер, Лия П.; Курад, Жан-Филипп; Таутенхан, Ральф; Манчестер, Марианна; Сюздак, Гэри (март 2012 г.). «Метаболомика предполагает участие измененных сфинголипидов в хронической боли нейропатического происхождения». Химическая биология природы . 8 (3): 232–234. дои : 10.1038/nchembio.767. ISSN  1552-4469. ПМК 3567618 . ПМИД  22267119. 
  34. ^ аб Бейер, Бритни А.; Фанг, Минлян; Садриан, Бенджамин; Монтенегро-Берк, Дж. Рафаэль; Плейстед, Уоррен К.; Кок, Бернард ПК; Саес, Энрике; Кондо, Тору; Сюздак, Гэри; Лэрсон, Люк Л. (январь 2018 г.). «Основанное на метаболомике открытие метаболита, который усиливает созревание олигодендроцитов». Химическая биология природы . 14 (1): 22–28. дои : 10.1038/nchembio.2517. ISSN  1552-4469. ПМЦ 5928791 . ПМИД  29131145. 
  35. ^ аб Гихас, Карлос; Монтенегро-Берк, Дж. Рафаэль; Цинтрон-Колон, Риго; Доминго-Альменара, Ксавьер; Санчес-Алавес, Мануэль; Агирре, Карлос А.; Шанкар, Кокила; Маджумдер, Эрика Л.-В.; Биллингс, Элизабет; Конти, Бруно; Сюздак, Гэри (08 сентября 2020 г.). «Метаболическая адаптация к ограничению калорий». Научная сигнализация . 13 (648). doi : 10.1126/scisignal.abb2490 . ISSN  1945-0877. ПМЦ 7580877 . ПМИД  32900879. 
  36. ^ Таутенхан, Ральф; Патти, Гэри Дж.; Райнхарт, Дуэйн; Сюздак, Гэри (5 июня 2012 г.). «XCMS Online: веб-платформа для обработки нецелевых метаболомных данных». Аналитическая химия . 84 (11): 5035–5039. дои : 10.1021/ac300698c. ISSN  0003-2700. ПМК 3703953 . ПМИД  22533540. 
  37. ^ Аб Смит, Колин А.; Майль, Грейс О'; Хочу, Элизабет Дж.; Цинь, Чуан; Траугер, Суния А.; Брэндон, Теодор Р.; Кастодио, Дарлин Э.; Абагян, Рубен; Сюздак, Гэри (декабрь 2005 г.). «МЕТЛИН: база данных масс-спектров метаболитов». Терапевтический лекарственный мониторинг . 27 (6): 747–751. дои : 10.1097/01.ftd.0000179845.53213.39. ISSN  0163-4356. PMID  16404815. S2CID  14774455.
  38. ^ Гихас, Карлос; К, Эндрю; Монтенегро-Берк, Дж. Рафаэль; Доминго-Альменара, Ксавьер; Алипио-Глория, Заида; Кок, Бернард П.; Саес, Энрике; Альварес, Николь Х.; Джонсон, Кристен А.; Сюздак, Гэри (август 2022 г.). «Метаболомика активности, инициируемая лекарствами, идентифицирует миристоилглицин как мощный эндогенный метаболит для дифференциации бурого жира человека». Метаболиты . 12 (8): 749. дои : 10.3390/metabo12080749 . ISSN  2218-1989. ПМЦ 9415469 . ПМИД  36005620. 
  39. ^ Доминго-Альменара, Ксавье; Монтенегро-Берк, Дж. Рафаэль; Гихас, Карлос; Маджумдер, Эрика Л.-В.; Бентон, Х. Пол; Сюздак, Гэри (05 марта 2019 г.). «Автономная аннотация исходного фрагмента для нецелевой метаболомики под управлением METLIN». Аналитическая химия . 91 (5): 3246–3253. doi : 10.1021/acs.analchem.8b03126. ISSN  0003-2700. ПМЦ 6637741 . ПМИД  30681830. 
  40. ^ Сюэ, Цзинчуань; Деркс, Рико Дж. Э.; Хоанг, Линь; Гиера, Мартин; Сюздак, Гэри (11 октября 2021 г.). «Протеомика с расширенной фрагментацией/аннотацией исходного кода: применение информатики XCMS-EISA и высокочувствительной количественной оценки Q-MRM». Журнал Американского общества масс-спектрометрии . 32 (11): 2644–2654. дои : 10.1021/jasms.1c00188. ISSN  1044-0305. ПМЦ 10245389 . PMID  34633184. S2CID  238581609. 

Внешние ссылки