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許根俊


許根俊(1935年11月23日—2008年1月8日),出生于安徽歙縣。生物化學家。1991年當選為中國科學院學部委員(院士)。1985年加入九三學社。九三學社第九、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月在歙縣中學學習,1948年9月至1950年9月在安徽省旌德縣中學學習,1950年9月至1953年9月在安徽省休寧中學學習,1957年畢業(yè)于上海復旦大學化學系,1957年起在中國科學院上海生物化學研究所工作,歷任實習研究員、助理研究員、副研究員,1985年3月晉升為研究員,1991年當選為中國科學院學部委員,1993年任生物學部常委,1995—2000年任生物學部副主任,1993年任中國科技大學(合肥)兼職教授,1995年任安徽大學名譽教授和河南師范大學名譽教授,1997年當選為中國生物化學與分子生物學會副理事長。

許根俊20世紀50年代參加了催產(chǎn)素和胰島素人工合成的研究。20世紀60年代,他進行了酶的動力學、酶的側鏈基團的化學修飾與其生物活力的關系、酶的作用動力學、蛋白質脲變性和復性的動力學過程的研究;70年代對菠蘿蛋白酶在醫(yī)學上的應用、煙草花葉病素的人工合成和豬心蛋白激酶的研究,用天然肽于蛋白質的人工合成來研究蛋白質的結構功能,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,還進行蛋白質伸展和重折疊,蛋白質的結構域等方面的研究。

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、除去它的芐基保護基和還原胰島素的重氧化并恢復其生物活力的問題。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行過研究,都失敗了。有的人還認為胰島素還原重氧化的結果表明,胰島素是不能進行還原重氧化的。當時多肽合成正處于發(fā)展初期,可以用于蛋白質合成的保護基和脫除保護基的方法不是很多,而鈉-氨是唯一能用于除去所有保護基的系統(tǒng),特別是對于巰基的保護基。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。

在蛋白質的化學修飾與其生物活力的關系的工作中,鄒承魯提出了一種計算蛋白質必需基團的公式,當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上發(fā)表的蛋白質化學修飾的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)大多數(shù)報道的結果與用他的方法計算的結果是一致的,但是,關于胰蛋白酶硫硫鍵化學修飾的結果與美國學者Liener的計算結果不一致。許根俊為此進行了大量的工作,由于在胰島素的研究中,他對蛋白質的硫硫鍵的性質有了充分的了解,他分析了Liener工作的條件,認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和構像變化與活力的關系以及蛋白激酶進行了研究,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。他在對蛋白質脲變性和復性的動力學過程的研究中,較早地觀察到酶在變性過程中活力的喪失先于整體構像變化的過程,在復性的過程中活力的恢復的過程也快于整體構像恢復的過程。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結合部位。這些當時處于有發(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的人工合成來研究其結構功能的設想,并以胰島素為對象,提出實現(xiàn)這一設想的具體方案,領導了這一工作。他本人解決了實現(xiàn)這一設想的關鍵問題,從而為胰島素的結構和功能的研究開辟了一個新方向。在此基礎上,生化所對胰島素的結構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、作用機制、別構調節(jié)機理和構象的動態(tài)變化與活力的關系進行了系統(tǒng)研究。發(fā)現(xiàn)了該酶在逆反應中存在有磷?;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研究,提出了一個能解釋目前動力學矛盾結果的動力學機制。他發(fā)現(xiàn)了別構部位和催化部位信息傳遞的分子基礎,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晶,并測定了在蛇肌果糖-1,6-二磷酸酯酶的晶體結構,并在結構的基礎上進行點突變,研究它的結構和功能的關系、催化機制和調節(jié)機制。這是國內對一個具有亞基結果的蛋白質進行的最為系統(tǒng)完整的研究,從提純、動力學、作用機制到晶體結構,并在結構的基礎上進一步研究它的作用機制和調節(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的有關的酶進行了一系列研究。這一反應受到許多酶的催化和調節(jié),它們之間的變化構成一個循環(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,也和Ⅱ型糖尿病的治療有關,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-磷酸轉移酶的動力學、作用機制、調節(jié)機理和酶與底物結合的必需基團進行了研究。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在起作用,確定了精氨酸是底物結合的必需基團,鎂離子有調節(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的結構層次和蛋白質的折疊方面的研究。他研究了結構域的劃分、分離結構域單獨存在時和存在于蛋白質中結構和功能的比較。認為分離結構域整合到蛋白質分子中,通過結構域之間的相互作用,結構上有一個調整過程。他還發(fā)現(xiàn)蛋白質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反應所致。

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部位,并在其一級結構闡明以前確定了它們在其一級結構中的位置;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胞而不是由胸腺細胞合成的,糾正了當時認為該肽是胸腺細胞合成的錯誤觀點;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,《生物化學與生物物理學報》、《生物化學與生物物理進展》、《中國科學》和《科學通報》、《生物化學》編委。

主要論著

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