潘克楨,結構化學家。早年從事硫氮化合物的合成和結構化學研究,後開始主攻單鏈核糖體失活蛋白結構與功能研究。他主持完成了天花粉蛋白兩種晶型的中、高解析度的三維結構測定、精修和比較的研究,並提出天花粉蛋白發揮其生物功能的活性中心模型。建立了國際上第一個核糖體失活蛋白的分子模型。此外,還測定了巴豆毒蛋白的三維結構,通過比較,對單鏈核糖體失活蛋白的兩種不同的分子作用機制進行了探討。
基本介紹
- 中文名:潘克楨
- 國籍:中國
- 民族:漢族
- 性別:男
潘克楨-簡歷,潘克楨-簡介,潘克楨-課題研究,潘克楨-獲獎,內容,意義,潘克楨-人物評價,潘克楨-代表論著,1,2,
潘克楨-簡歷
1933年7月7日 出生於福建省廈門市。
1951-1955年 廈門大學化學系學習,畢業。
1955-1958年 廈門大學化學系物質結構專業研究生學習,畢業。
1958-1960年 廈門大學化學系助教。
1960-1961年 福州大學化學系助教,講師。
1961年至今 中國科學院福建物質結構研究所助研、副研究員(1978 年)、研究員(1986年)、博士生導師。
1994年至今 中國晶體學會理事兼生物大分子專業委員會副主任。
潘克楨-簡介
潘克楨,原籍福建省永春縣,1933年7月7日生於廈門市。他於1955年和1958年先後從廈門大學化學系本科和物質結構專業研究生畢業。在盧嘉錫、蔡啟瑞的指導下,得到嚴格的訓練。畢業後,在廈門大學和福州大學任教3年,講授晶體化學課程。1961 年被調到剛剛創建的中國科學院福建物質結構研究所工作。在盧嘉錫教授提出的無機非金屬原子簇化合物構想的指導下,開展了一系列硫氮化合物的合成和結構化學研究。當時物構所正在草創時期,他和他的同事們克服了工作和生活條件上的種種困難,建立了晶體結構研究室和硫氮化合物研究組,為研究所的建設做出了重要的貢獻。正當研究工作取得初步成績時,十年動亂開始,研究工作被迫中止。
1973年,潘克楨從下放勞動的農村回到物構所,他和他的合作者選擇了現代結構化學的一個重要領域——生物大分子結構與功能研究。在當時十分艱難的環境下,建立了生物大分子結構研究室,潘克楨任室主任。
以蛋白質和核酸為代表的生物大分子在結構上的一個重要特徵,就是它們特定的三維結構對其功能具有決定性的意義。開展生物大分子三維結構研究,對於了解各種生物過程,探討生命活動的本質規律,都是至關重要的。單鏈核糖體失活蛋白是一種從植物中分離得到的、具有強烈抑制真核細胞蛋白質合成活性的蛋白質。由於它對完整細胞毒性很低,並有可能和單克隆抗體結合製成免疫毒素,受到各國科學家的重視。潘克楨等人在廣泛調查研究的基礎上,選定了單鏈核糖體失活蛋白結構與功能研究作為主攻方向。他們注意到在祖國醫學遺產中,有一種具有獨創性的節育和治療婦科疾病的良藥天花粉,它的有效成分天花粉蛋白正是一種典型的單鏈核糖體失活蛋白。現代醫學證明,天花粉蛋白能專一地作用於胎盤絨毛合體滋養層細胞,對早期和中期妊娠引產具有特效,對宮外孕、死胎、葡萄胎和惡性葡萄胎等疾病都有獨特的療效。天花粉蛋白雖已在臨床上得到廣泛的套用,但如何在分子水平上了解其結構,闡明其結構與功能的關係,卻引起化學界的興趣和重視。潘克楨和他的合作者於1973年開始了對天花粉蛋白的三維結構與功能的研究。
潘克楨-課題研究
“六五”期間被列為中國科學院的重大課題,潘克楨是課題協作組組長單位的負責人。“七五”期間該課題仍是中國科學院的重大課題,同時也是國家自然科學基金重大項目“結構化學基礎研究”中的一個子課題。“八五”期間,國家“八六三計畫”生物工程項目又將之列為一個子課題。隨著研究工作不斷深入,三維結構的研究從低解析度到高解析度,不斷取得重大進展。在此基礎上,單鏈核糖體失活蛋白三維結構與功能研究也取得顯著進展,成為“八五”期間中國科學院的重大項目和國家自然科學基金重點項目的子課題。潘克楨領導的課題組,在單斜晶型的天花粉蛋白三維結構與功能的研究中,先後完成了幾種解析度的三維結構測定和0.26及0.19納米解析度的晶體學修正,得到了精確的分子結構,同時也是國際上第一個單鏈核糖體失活蛋白的精確分子結構。他據此提出了天花粉蛋白發揮其生物功能的活性中心是由Glu 160和Arg163等5個保守殘基聚集在大小結構域的凹槽中形成的。這一活性中心模型的提出,為理解和進一步改善天花粉蛋白的功能奠定了基礎。在他主持下,還完成了正交晶型天花粉蛋白0.188納米解析度的三維結構精修以及兩種晶型的結構比較。在單鏈核糖體失活蛋白三維結構與功能的研究方面,除天花粉蛋白外,還從植物中分離純化了十幾種該類蛋白質,有的培養了晶體。其中,測定了巴豆毒蛋白0.25納米解析度的三維結構。由於巴豆毒蛋白具有與天花粉蛋白等不同的分子作用機制,這項工作為單鏈核糖體失活蛋白分子作用的另一種機制提供了結構例證。通過這兩種不同結構類型和分子作用機制的比較,對發揮這些作用機制的結構基礎進行了探討。
潘克楨-獲獎
內容
潘克楨和他的同事合作在國內外重要學術刊物上發表了50 多篇論文,撰寫了專著《天花粉蛋白》的第五章。他主持的天花粉蛋白三維結構研究,曾先後獲得1978年全國科學大會重大成果獎,1982年中科院重大成果二等獎,1987年國家自然科學二等獎和中科院科技進步一等獎。
意義
上述成果的重要意義在於:天花粉蛋白是當時中國已測定三維結構的蛋白質中分子量最大的,研究的難度也很大;建立了國際上第一個核糖體失活蛋白的分子模型,也是繼胰島素系列結構測定之後中國第一個獨立完成的蛋白質結構測定。1977年英國Neture雜誌第270卷第5637期的封面以“中國的科學”為題,刊登了有關天花粉蛋白的晶體培養和晶胞參數測定資料的照片。天花粉蛋白在英、美同行中被譽為中國蛋白。在第三屆國際蛋白質結構與功能學術會議上,潘克楨應邀作了天花粉蛋白結構與功能關係的大會報告。國際晶體學權威、諾貝爾獎金獲得者霍奇金教授,英國皇家學會勃洛教授和菲力浦教授等先後前來參觀交流,對這項工作都給予了很高的評價。
除上述主要工作外,潘克楨在中國較早地開闢了稀土金屬離子和胺基酸配合物的合成化學和結構化學研究,合成並測定了十多個配合物的晶體結構,並對有關的結構化學規律進行了初步總結。
潘克楨-人物評價
在潘克楨的研究生涯中,曾經遇到過許多困難、挫折,始終支撐著他的是對祖國的熱愛和對科學事業的執著。十年動亂中,年僅33歲的他被打成“反動學術權威”,逐出實驗室。這並沒有使他灰心,相反地,由於痛惜失去的青春年華,使他在後來恢復工作時更加勤奮努力。在建立生物大分子結構研究室,開闢新的研究領域及以後的研究工作過程中,工作的困難和各種壓力都不能使他屈服。曾經一度的出國熱潮也沒有使他動搖。他始終堅持一個信念:“我的事業在中國”,渴望著在生物大分子結構與功能研究方面為自己的祖國爭光。在研究工作中,一方面,他認真嚴謹,從蛋白質原料的選擇和晶體培養、數據收集和處理、電子云密度圖的繪製、分子模型的建立,直到結構修正等各個環節,都始終堅持直接參與工作和指導;另一方面,他又總是放手讓年輕人挑重擔,用自己的行動影響和教育學生,培養了一批年輕的人才。
1988年國家人事部授予潘克楨“中青年有突出貢獻專家”的榮譽稱號,1991年中共福建省委、省政府授予“優秀專家”的榮譽稱號,中國科學院授予“‘七五’重大科研任務先進工作者”稱號,並受國務院表彰,享受政府特殊津貼。
潘克楨曾任中國科學院福州結構化學開放研究實驗室副主任,國家自然科學基金委化學學科評審組成員和福建省自然科學基金評審,以及生物大分子、分子穩態和動態結構、結構化學等三個國家重點實驗室學術委員。現任生物大分子國家重點實驗室學術委員,中國晶體學會理事兼生物大分子專業委員會副主任。
潘克楨-代表論著
1
中國科學院福建物質結構研究所,上海有機化學研究所天花粉協作組.天花粉蛋白的晶體培養及其晶胞基本參數。科學通報,1978,23:176
2
潘克楨,夏宗鄉,董貽誠.第五章:空間結構.見:汪猷主編.天花粉蛋白.北京:科學出版社,1990.35~44