美国国家科学院院士、英国皇家学会会员George Huntly Lorimer教授做客第63期大师讲坛

2015.06.17 3720


527日,美国国家科学院院士英国皇家学会会员、马里兰大学杰出教授George Huntly Lorimer做客第63期大师讲坛,为交大师生带来主题为“Protein Machines, Pretty Good But Not Quite Perfect”的精彩讲座。生物医学工程学院副院长、王宽诚讲席教授邵志峰代表张杰校长向Lorimer教授颁发了上海交通大学顾问教授聘书

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讲座伊始,Lorimer教授指出,现今自然界中形形色色的蛋白质是30亿年自然进化的结果,虽然经历了如此漫长的进化过程,是否如今的蛋白质都已达完美仍然值得讨论。蛋白质的完美程度可以通过化学反应参与度(stoichiometric fidelity),即反应体系中蛋白质参与功能表达的部分占蛋白质分子总体的比例来定义。按照这个定义,自然界中确实有一部分蛋白质是完美的,然而许多蛋白质并非如此。其中,一部分是由蛋白质中无关紧要的结构造成的,另一部分则是因为蛋白质在结构以及化学反应方式上存在“重大缺陷”。

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Lorimer教授介绍,Rubisco酶是世界上最丰富的酶,起到固定植物机体中二氧化碳的作用,因此在植物机体代谢过程中居于中心地位。然而由于其中存在不止一个“重大缺陷”,它时常会产生错误的氧化产物,使催化效率处于极低的水平。植物机体为了维持正常的代谢水平,不得不采取一系列高代价的补救措施,如耗费大量氨基酸和能量产生大量的Rubisco酶等。而这一非完美状况的出现,很有可能和生物的早期进化有关。当时的大气环境与Rubisco的功能是相互匹配的。或许,由于环境的快速改变超过了进化所能提供的优化,从而出现了我们现在看到的现象。

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Lorimer教授强调,尽管像Rubisco酶这样的蛋白质存在许多类似的“重大缺陷”,但是自然界已经演化出更为复杂的系统,用来弥补这些缺陷或者至少将缺陷所造成的生物学影响最小化。因此,通过人工方式弥补蛋白质缺陷的努力不但是可行的,也正在不断的进展之中。

在互动环节中,交大师生踊跃提问,现场气氛十分活跃。Lorimer教授的回答严谨而不失幽默,现场掌声不断。讲座最后,大师讲坛学生组委会为Lorimer教授送上精心制作的泥人纪念品,表达了交大学子的祝福和感谢。Lorimer教授热情留下大师手印,并为大师讲坛题词留念。

 

【嘉宾简介】George Huntly Lorimer教授是美国国家科学院院士,英国皇家学会会员,意大利贝拉焦洛克菲勒基金会(Rockefeller Foundation)常驻学者,美国马里兰大学物理科学技术学院杰出教授。他的主要研究领域是生物物理化学、酶的作用机制、蛋白质折叠等。

【作者】赵赫

【摄影】张宙豪