許根俊(1935年11月23日—2008年1月8日),出生于安徽歙縣。生物化學(xué)家。1991年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。1985年加入九三學(xué)社。九三學(xué)社第九、十屆中央委員會委員。
許根俊出生于安徽省歙縣,1946年9月至1948年9月在歙縣中學(xué)學(xué)習(xí),1948年9月至1950年9月在安徽省旌德縣中學(xué)學(xué)習(xí),1950年9月至1953年9月在安徽省休寧中學(xué)學(xué)習(xí),1957年畢業(yè)于上海復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系,1957年起在中國科學(xué)院上海生物化學(xué)研究所工作,歷任實習(xí)研究員、助理研究員、副研究員,1985年3月晉升為研究員,1991年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員,1993年任生物學(xué)部常委,1995—2000年任生物學(xué)部副主任,1993年任中國科技大學(xué)(合肥)兼職教授,1995年任安徽大學(xué)名譽教授和河南師范大學(xué)名譽教授,1997年當(dāng)選為中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)會副理事長。
許根俊20世紀(jì)50年代參加了催產(chǎn)素和胰島素人工合成的研究。20世紀(jì)60年代,他進(jìn)行了酶的動力學(xué)、酶的側(cè)鏈基團(tuán)的化學(xué)修飾與其生物活力的關(guān)系、酶的作用動力學(xué)、蛋白質(zhì)脲變性和復(fù)性的動力學(xué)過程的研究;70年代對菠蘿蛋白酶在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用、煙草花葉病素的人工合成和豬心蛋白激酶的研究,用天然肽于蛋白質(zhì)的人工合成來研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)功能,和用碳酸酐酶于處理核潛艇二氧化碳廢氣的研究;80年代起,展開對果糖-1,6-二磷酸酯酶、醛縮酶、蛇肌甘油醛脫氫酶、果糖-6-磷酸-2-激酶和馬鈴薯焦磷酸:果糖-6-磷酸-1-磷酸轉(zhuǎn)移酶的研究。在國外他對兔肝果糖1,6-二磷酸酯酶、胸腺素β-4和烯醇化酶的解離聚合進(jìn)行了研究。近年,他除了繼續(xù)果糖-1,6-二磷酸酯酶的研究外,還進(jìn)行蛋白質(zhì)伸展和重折疊,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)域等方面的研究。
在胰島素人工合成的研究中,許根俊解決了用鈉-氨法還原胰島素的硫硫鍵、除去它的芐基保護(hù)基和還原胰島素的重氧化并恢復(fù)其生物活力的問題。胰島素的還原重氧化,已經(jīng)有許多人采用過許多種還原的條件進(jìn)行過研究,都失敗了。有的人還認(rèn)為胰島素還原重氧化的結(jié)果表明,胰島素是不能進(jìn)行還原重氧化的。當(dāng)時多肽合成正處于發(fā)展初期,可以用于蛋白質(zhì)合成的保護(hù)基和脫除保護(hù)基的方法不是很多,而鈉-氨是唯一能用于除去所有保護(hù)基的系統(tǒng),特別是對于巰基的保護(hù)基。這一問題的解決,對最后確定人工合成胰島素的路線和解決人工合成胰島素的最后一步起到了重要作用。
在蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾與其生物活力的關(guān)系的工作中,鄒承魯提出了一種計算蛋白質(zhì)必需基團(tuán)的公式,當(dāng)時在鄒承魯提出這種方法時,曾經(jīng)用自己的方法計算了文獻(xiàn)上發(fā)表的蛋白質(zhì)化學(xué)修飾的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)大多數(shù)報道的結(jié)果與用他的方法計算的結(jié)果是一致的,但是,關(guān)于胰蛋白酶硫硫鍵化學(xué)修飾的結(jié)果與美國學(xué)者Liener的計算結(jié)果不一致。許根俊為此進(jìn)行了大量的工作,由于在胰島素的研究中,他對蛋白質(zhì)的硫硫鍵的性質(zhì)有了充分的了解,他分析了Liener工作的條件,認(rèn)為不一致的原因是由于在Liener采用的條件下,發(fā)生了硫硫鍵的交換。胰蛋白酶共有六個硫硫鍵,它的必需硫硫鍵是兩個,由于發(fā)生了硫硫鍵的交換,所以Liener觀察胰蛋白酶有三個必需硫硫鍵。許根俊首先從實驗上證明了鄒氏公式的正確性。鄒承魯?shù)倪@個方法由于簡便實用,后來這一計算方法被編入國內(nèi)外許多生化教科書中。
許根俊對胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶的動力學(xué)和構(gòu)像變化與活力的關(guān)系以及蛋白激酶進(jìn)行了研究,指出對于包含兩個酶中間物的系統(tǒng),如果存在典型的非競爭性抑制,那么它的米氏常數(shù)就等于它的解離常數(shù)。由于米氏常數(shù)是酶的一個重要常數(shù),但是,它的物理意義并不是很確定,而平衡常數(shù)則反映酶和底物的親和力,況且,大多數(shù)的酶都包含兩個或兩個以上的底物。這一結(jié)果可以幫助對一些酶的米氏常數(shù)的物理意義的分析、理解和運用。他在對蛋白質(zhì)脲變性和復(fù)性的動力學(xué)過程的研究中,較早地觀察到酶在變性過程中活力的喪失先于整體構(gòu)像變化的過程,在復(fù)性的過程中活力的恢復(fù)的過程也快于整體構(gòu)像恢復(fù)的過程。在對蛋白激酶的研究中,他首先觀察到蛋白激酶具有兩個cAMP結(jié)合部位。這些當(dāng)時處于有發(fā)展前途的研究,都在“文化大革命”中被迫中斷了。
許根俊首先提出用天然肽于蛋白質(zhì)的人工合成來研究其結(jié)構(gòu)功能的設(shè)想,并以胰島素為對象,提出實現(xiàn)這一設(shè)想的具體方案,領(lǐng)導(dǎo)了這一工作。他本人解決了實現(xiàn)這一設(shè)想的關(guān)鍵問題,從而為胰島素的結(jié)構(gòu)和功能的研究開辟了一個新方向。在此基礎(chǔ)上,生化所對胰島素的結(jié)構(gòu)和功能開展了一系列研究,獲得了一批成果。
在蛇肌果糖-1,6-二磷酸酯酶的研究中,對該酶的動力學(xué)、作用機制、別構(gòu)調(diào)節(jié)機理和構(gòu)象的動態(tài)變化與活力的關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)研究。發(fā)現(xiàn)了該酶在逆反應(yīng)中存在有磷?;闹虚g物,從而闡明了該酶催化的乒乓機理,通過對它的低底物動力學(xué)研究,提出了一個能解釋目前動力學(xué)矛盾結(jié)果的動力學(xué)機制。他發(fā)現(xiàn)了別構(gòu)部位和催化部位信息傳遞的分子基礎(chǔ),提出了在天然狀態(tài)下該酶的活性部位是不完善的觀點。他發(fā)現(xiàn)了AMP的雙層調(diào)節(jié)作用,在堿性pH的激活作用,和中性pH的抑制作用,以及克隆了在蛇肌果糖-1,6-二磷酸酶的基因,得到了在蛇肌果糖-1,6-二磷酸酯酶的結(jié)晶,并測定了在蛇肌果糖-1,6-二磷酸酯酶的晶體結(jié)構(gòu),并在結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行點突變,研究它的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系、催化機制和調(diào)節(jié)機制。這是國內(nèi)對一個具有亞基結(jié)果的蛋白質(zhì)進(jìn)行的最為系統(tǒng)完整的研究,從提純、動力學(xué)、作用機制到晶體結(jié)構(gòu),并在結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究它的作用機制和調(diào)節(jié)機制。
許根俊圍繞果糖-6-磷酸和果糖-1,6-二磷酸之間反應(yīng)的有關(guān)的酶進(jìn)行了一系列研究。這一反應(yīng)受到許多酶的催化和調(diào)節(jié),它們之間的變化構(gòu)成一個循環(huán),稱為底物循環(huán),與動物在饑餓狀態(tài)下維持血液和腦部的葡萄糖濃度有關(guān),也和Ⅱ型糖尿病的治療有關(guān),在糖代謝中起著重要的作用。果糖-2,6-二磷酸是對這個循環(huán)的重要調(diào)節(jié)劑,它的合成和分解是由果糖-6-磷酸-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶控制的。他對鼠肝和雞肝的果糖-6-磷酸-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶和馬鈴薯焦磷酸:果糖-6-磷酸-1-磷酸轉(zhuǎn)移酶的動力學(xué)、作用機制、調(diào)節(jié)機理和酶與底物結(jié)合的必需基團(tuán)進(jìn)行了研究。他發(fā)現(xiàn)了該酶在催化過程中有一個非必需的活化基團(tuán)在起作用,確定了精氨酸是底物結(jié)合的必需基團(tuán),鎂離子有調(diào)節(jié)作用,以及它們催化過程中都是雙底物雙產(chǎn)物序列機制。
他還開展了對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次和蛋白質(zhì)的折疊方面的研究。他研究了結(jié)構(gòu)域的劃分、分離結(jié)構(gòu)域單獨存在時和存在于蛋白質(zhì)中結(jié)構(gòu)和功能的比較。認(rèn)為分離結(jié)構(gòu)域整合到蛋白質(zhì)分子中,通過結(jié)構(gòu)域之間的相互作用,結(jié)構(gòu)上有一個調(diào)整過程。他還發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的非正常折疊主要是折疊過程中中間物的疏水面暴露引起聚積的復(fù)反應(yīng)所致。
許根俊確定了兔肝果糖-1,6-二磷酸酯酶的催化部位和別構(gòu)部位,并在其一級結(jié)構(gòu)闡明以前確定了它們在其一級結(jié)構(gòu)中的位置;證明了胸腺素β-4是一個廣泛存在的多肽,證明了該肽是由巨噬細(xì)胞而不是由胸腺細(xì)胞合成的,糾正了當(dāng)時認(rèn)為該肽是胸腺細(xì)胞合成的錯誤觀點;通過對烯醇化酶的解離和聚合的研究,他發(fā)現(xiàn)了烯醇化酶的反常的解離行為,和Weber教授一起提出了寡聚體蛋白和解離的亞基有不同的穩(wěn)定態(tài)的多種構(gòu)象狀態(tài),此后這一觀點為在多種寡聚體蛋白上用稀釋解離和加壓解離聚合等實驗所證實,為蛋白質(zhì)解離聚合的研究開辟了新方向。
許根俊曾任政協(xié)第九屆全國委員會委員,《生物化學(xué)與生物物理學(xué)報》、《生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展》、《中國科學(xué)》和《科學(xué)通報》、《生物化學(xué)》編委。
主要論著
1Tsou Chenlu,Du Yucang,Xu Genjun,The Reduction of Insulin and Its Benzyl Derivatives by Sodium Liquid Ammonia and the Regeneration of Activity from the Reduced Products,SciSin,1961,10:332~343.
2許根俊、鄒承魯,蛋白質(zhì)功能基團(tuán)的改變與其生物活力的關(guān)系,Ⅱ,胰蛋白酶的必需硫硫 鍵數(shù)目,生物化學(xué)與生物物理學(xué)報,1963,3:163~168。
3許根俊、鄒承魯,胰蛋白酶在尿素溶液中失活與復(fù)活的動力學(xué),生物化學(xué)與生物理學(xué)報, 1963,3(4):450~458。
4Tsou Chenlu,Sun Yukun,Xu Genjun,Du Yucang,Relation between Modification of Functional Groups of Proteins and Their Biological Activity,Ⅲ,Effect of p- Nitrophenacyl Bromide on the Activity of Certain Proteins,SCISin,1963,12 :1333~1340.
5Xu Genjun,Tsou Chenlu,Kinetics of the Effect of Inhibition on Systems Involving Two EnzymeSubstrate Intermediates,SciSin.,1964,13:269~277.
6Xu Genjun,Tsou Chenlu,Kinetics of Inactivation and Reactivation of Trypsin in Urea Solutions,SciSin.,1964,13:1089~1097.
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8Hiroshi Kido,Alberto Vita,Genjun Xu,SPontremoli,BLHorecker,Reversal of AMP Inhibition of Fructose-1,6-Bisphosphatase by Pyridoxal Phosphate, BiochemIntern.,1980,1:91~97
9Genjun Xu,AGDatta,VNSingh,Hiroyuki Suda,SPontremoli,BLHorecker ,Rabbit Liver Fructose-1,6-Bisphosphatase,Labeling of the Active and Allosteric Sites with Pyridoxal 5-phosphate and Sequence of a Nonapeptide from the Active SiteArchBiochemBiophys.,1981,210:98~103.
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11Genjun Xu,PaoloNatalini,Hiroyuki Suda,Oresters Tsolas,Rzej Dzugaj,SC Sun,SPontremoli,BLHoreker,Rabbit Liver Fructose-1,6- bisphosphatase:Location of an Active Site Lysyl Residue in the COOH-terminal Fragment Generated by a Lysosomal Protease,ArchBiochemBiophys.,1982,214 :688~694.
12Hiroyuki Suda,Genjun Xu,Rostyslaw MKutny,Paolo Natalini,SPontremoli,B LHoreker,Location of Lysyl Residues at the Allosteric Site of Fructose1,6BisphosphataseArchBiochemBiophys.,1982 ,217:10~14.
13John SMacgregor,Ewald Hannappel,Genjun Xu,SPontremoli,BLHoreker, Conservation of Primary Structure at the ProteaseSensitive Site of Fructose 1,6Bisphosphatase,ArchBiochemBiophys.,1982,217:652~664.
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16Genjun Xu,Gregoreo Weber,Dynamic and TimeAveraged Potential of Proteins:Important in Oligomer Association,ProcNatlAcadSciUS,1982,79 :5268~5271.
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18龔維桂、施建平、許根俊,蛇肌果糖-1,6-二磷酸酯酶的冷失活,生物化學(xué)與生物物理學(xué) 報,1982,14:585~592。
19許根俊、徐松琴、王恩多,抑制劑對于存在底物抑制的酶的動力學(xué)果糖-1,6-二磷酸酯酶 的抑制動力學(xué),生物化學(xué)與生物物理學(xué)報,1984,16:597~602。
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