讣告-大卫·布鲁(1931-2004)

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David Blow(1931-2004)

吹  

沉思

我很幸运在David Blow的指导下继续攻读博士学位。听说他在6月不合时宜地去世,最近读了许多讣告,概述了他的科学成就,我觉得有必要从他以前的一名研究生的角度分享一些记忆。特别是,我想分享大卫为自己和其他研究生提供的独特培训环境,这些研究生都是他的实验室的一部分。

1984年,我在汉堡的IUCr会议上第一次见到大卫。我还没有完成小分子晶体学的硕士学位,想进入大分子结构测定领域进行博士研究,我和他谈了加入他的实验室的可能性,我对他在发展大分子相位技术方面的杰出工作印象深刻,他在糜蛋白酶结构方面的工作,对理解丝氨酸蛋白酶的一般催化机制作出了重大贡献,以及他最近在酪氨酸-tRNA合成酶结构研究方面的工作。我们的会面给我留下了大卫作为一名优秀教师和导师的深刻印象,他鼓励我加入他在伦敦帝国理工学院布莱克特实验室的团队。我选择了最好的实验室来攻读博士学位!

大卫是一位非常敬业的科学家,他对自己的工作表现出的巨大热情和热情激励了我们许多人。他对学生们深信不疑,不仅努力为他们提供极好的培训机会,而且还创造了一个丰富的学习和科学互动环境。他的实验室配备了技术娴熟、尽职尽责的博士后和研究助理,他们在结构生物学方面拥有广泛的技能,这些技能来自重要的软件开发,例如CCP4结晶学软件套件,目前仍被世界各地的晶体学家广泛使用,用于结晶的设备的开发(在戴维实验室的工作最终导致了IMPAX微滴结晶机器人的开发)。不用说,被淹没在这样一个由大卫建立和支持的折衷环境中,为像我这样的年轻研究生提供了出色的学习机会。

此外,大卫努力向所有学生灌输协作精神和团队合作的强烈态度。大卫早期对在学生中创造这种合作技能的重要性的认识,在当今的多学科世界中被证明是极其重要的,尤其是在生物技术和制药公司中,晶体学家经常被要求在多学科团队中工作。虽然作为博士生,我们都管理自己的项目,但强大的团队互动有助于最大限度地利用我们相互学习的机会。小组会议总是富有成效的论坛,专注于解决难题的方法。在我们所谓的“互动室”中,上午的咖啡时间和下午的茶点时间也提供了机会,可以激发人们就数据处理、细化和模型构建方面的细微差别进行对话,更不用说对最近散落在咖啡桌上的期刊文章中的新结构进行批判性讨论了。

我在帝国理工学院最初几个月的一段最生动的记忆,以及大卫对学生承诺的一个杰出例子,包括我第一次去达累斯伯里的同步加速器设施。尽管大卫的日程安排非常繁忙,但他还是抽出时间陪我们。不过,我敢肯定,他把这些机会看作是从更平凡的文书工作中解脱出来的可喜机会,因此是一个做“真正”科学的机会。在这次旅行中,他向我们灌输了在同步加速器运行期间合作的重要性。如果你的数据没有被收集,这并不意味着你睡觉了,等待“轮到你了”。相反,您的职责是为收集数据的人提供尽可能多的帮助,以确保每个人的数据访问都非常成功。此外,重点是追求最高质量的数据。例如,为了确保达到最高质量数据的条件,我们付出了巨大的努力;为了以最低的噪声水平获得尽可能好的数据,我们花费了大量时间对数据采集仪器的配置进行微调。还强调了了解晶体形态并利用其优势。尽管这些技术中有许多今天都没有使用过(现在我们倾向于先开枪后思考),但我相信,戴维对学习这些基础知识的重视最终使我们成为更好的晶体学家,并使我们对科学有了更透彻的了解。此外,这些价值观为我提供了批判性思维的基本基础,并使我认识到细节在追求最佳结果中的重要性。

学生吹

2001年夏天,大卫在他和妻子梅维斯退休的德文郡庆祝了他的70岁生日,这或许是他对研究生产生的最强烈的影响。他组织并邀请所有以前的研究生和他们的家人参加一个真正难忘的两天聚会。事实上,他所有幸存的研究生都出席了会议(只有戴维的第一位博士生保罗·西格勒(Paul Sigler)没有出席,他不幸在我们重聚前不久去世)。我们有一个很好的机会去拜访大卫和梅维斯,并享受彼此的陪伴。可悲的是,对于我们中的许多人来说,这是我们最后一次见到大卫。在这次精彩的访问中,我难忘的是,我们分享了戴维对塑造我们每一个科学家和教师职业生涯的贡献。虽然他已经不在我们身边了,但在我们职业生涯的这些成长岁月中,他灌输给我们的科学努力、探究和热情的精神将伴随我们度过余下的职业生涯。

-艾丽斯·弗里林

 

 

自20世纪50年代以来,生物科学的爆炸式发展以及与之相关的现代生物技术的到来,通过x射线晶体学测定蛋白质的三维结构是一项关键发展。20世纪50年代初,David Blow是剑桥大学的一名物理学本科生,他对大生物分子晶体学分析方法的发展以及解决几种关键酶的晶体结构做出了根本性贡献。

大卫毕业后,他在卡文迪什找到了马克斯·佩鲁茨,并研究了结晶技术,他和导师希望这些技术能产生血红蛋白的三维结构。这在当时不是一个流行或时尚的话题。事实上,许多人甚至怀疑血红蛋白等蛋白质是否具有独特的结构,许多传统晶体学家怀疑佩鲁茨和劳伦斯·布拉格爵士(卡文迪什教授)是否在无聊的追求上浪费时间。然而,其他人认为佩鲁茨对科学的欣赏程度远高于他的批评者。事实上,他已经获得了医学研究委员会(MRC)和洛克菲勒基金会的资助,并愿意给大卫一个研究生的机会。很快,马克斯·佩鲁茨(Max Perutz)的小型MRC部队的潜力就明显超过了外表所显示的潜力。例如,弗朗西斯·克里克(Francis Crick)和吉姆·沃森(Jim Watson)就住在这里,他们花时间交谈,并做出了本世纪最重要的生物学发现,即DNA的结构和功能,即遗传的遗传基础。大卫从这个刺激的环境中受益匪浅。与克里克合著的一篇论文中描述了他作为研究生所做出的重要科学贡献,这并不奇怪1这说明了如何将蛋白质电子密度图计算中实验误差的影响降到最低。

戴维在1955年读研究生时与梅维斯·西尔斯结婚。两年后,他们前往美国,在那里,大卫获得了富布赖特旅行补助金,并在华盛顿附近贝塞斯达NIH的亚历克斯·里奇实验室获得了博士后职位。亚历克斯在美国停留了一半,搬到了波士顿的麻省理工学院,大卫也跟着搬到了那里。亚历克斯的实验室在很多方面都是大卫剑桥经验的延伸,因为亚历克斯本人是剑桥的常客,并对用于研究DNA的纤维衍射技术产生了兴趣。

就在大卫在美国待了两年的时候,我加入了马克斯的部门。在我与Max的第一年中,我们获得了血红蛋白的低分辨率结构,而约翰·肯德鲁获得了相关氧载体肌红蛋白的近原子分辨率结构。毫无疑问,这两个相关结构的进化意义极大地促成了随后马克斯和约翰联合获得诺贝尔奖。虽然戴维错过了这些激动人心的时刻,但它们构成了我们共同工作以及我们随后职业生涯的基础。

1959年,戴维应马克斯的邀请回到剑桥时,他得到了一个小房间的办公桌,我当时已经和另外两位访客共用了一个房间。每当戴维或我坐在各自的桌子前时,我们总是撞在一起。但我们的相遇不仅仅是身体上的,因为我们很快建立了密切的友谊和智力合作。我发现大卫有传教士卫理公会背景,曾在巴思的金斯伍德学校接受教育,该学校最初由约翰·卫斯理创办。事实上,大卫的背景和我的贵格会学校教育有很多共同之处。我们也处于职业生涯的同等阶段,在返回英国之前,我们都在美国实验室做了两年博士后研究员。

在接下来的五年里,我们一起写了一系列论文,形成了许多蛋白质结晶学的基础,这项技术将在随后的几年中提供数以万计生物大分子的三维原子结构。这些信息对于制药行业的药物设计至关重要,也是现代生物学中一个重要的统一主题。但在我和戴维密切合作的那些年里,我们对80年代中期随着指数增长而起飞的未来发展几乎一无所知。

大卫·哈克2已经证明,至少需要两个同晶的重原子衍生物来确定天然结构因子的相,而肌红蛋白和血红蛋白的结构测定使用了六个或更多难以制备的化合物。David(Blow)和我能够证明,一种化合物足以获得一个具有单一同构替换(SIR)重原子衍生物的可解释映射在同一篇论文中,我们能够表明,单导数(SAD)的反常色散信息提供了相当大的额外功率,即使没有当今普遍使用的强大强度积分技术。大约与此同时,我们指出,有一些方便的系数可以表示相位角和相位概率之间的关系,并可以用来正确组合各种相位信息4在本文中,我们还分析了每个额外的重原子导数所提供的递减回报。Hendrickson和Lattman结合了本文的思想5在他们随后对同一问题的讨论中。也许我们最重要的贡献是第一篇关于分子替换的论文6其中,我们引入了非晶体学对称性(NCS)的概念,并推导了旋转函数的表达式,我们测试了其检测血红蛋白α链和β链相似性的能力。

打击2

大卫主动研究了消化酶糜蛋白酶,这是他从另一位终身同事布莱恩·哈特利那里了解到的,他在20世纪50年代认识了他。多年来,我们共同完成了这项工作,解决了许多导致后来成功的技术问题7.那项工作取得了成果8我离开剑桥去美国两年后,大卫的小组解决了当时只有第三或第四种蛋白质结构和第二种酶结构的结构。在生物学界,大卫可能最著名的贡献是通过他对糜蛋白酶的研究,发现了丝氨酸蛋白酶的催化ser-his-asp三元机制。从凝血到病毒成熟的大量基本生物过程中也发现了类似的机制。1972年,他被选为皇家学会会员,1979年与已故的大卫·菲利普斯(David Phillips)一起获得法国国家科学院查尔斯·利奥波德·梅耶奖,1987年获得以色列沃尔夫化学奖,1992年被选为法国科学院外籍助理。

大卫于1977年离开剑桥,在伦敦帝国理工学院设立了一个生物物理部门。在这里,他的研究小组确定了tRNA合成酶的首批结构之一9是一种将核酸的三个字母编码转换为蛋白质中20个氨基酸之一的酶。他还发起了胆固醇氧化酶(一种将类固醇结构和化学与蛋白质表面相互作用联系起来的酶)和蔗糖异构酶(一种在转化糖商业生产中很重要的酶)的研究。两者的结构很快就解决了。大卫还致力于促进和鼓励对蛋白质结晶的研究,这是蛋白质结晶技术中一个关键但不确定的步骤。

大卫因其科学成就而声名鹊起,随之而来的是责任。1991年,他不情愿地被说服担任物理系主任,这是一份真正的科学家不可能喜欢的工作。大卫为英国科学界提供的重要服务之一是协助英国水晶协会的诞生,他于1984年至1988年担任该协会主席。在它存在之前,英国的晶体学家由物理研究所狭隘地组织,这是从该学科被认为主要适合物理学家的时候开始的。相比之下,目前活跃的BCA涵盖物理、化学、生物和材料科学。

在适当的时候,大卫提前退休,于1994年退隐到德文郡,在那里他和梅维斯有着长期的家庭关系。他经常(通常是每周)访问伦敦,写了一本书名适中的书生物学家结晶学概述他还撰写科学评论,并为其他科学家的利益从事许多志愿工作。尽管他不再深入研究,但作为一名讲师,尤其是讲授x射线晶体学课程时,他仍然很受欢迎。大卫的科学贡献和他对这门学科的热情使这些讲座具有权威性和受欢迎程度。大卫将因其独特的研究方法、晶体学方法、,他对蛋白质结构和酶机制的理解做出了贡献,并就如何处理结构生物学从单纯的学术兴趣转变为制药行业的核心时出现的复杂问题提出了建议。

戴维去世前不久,我给他的最后一封信以“我们将永远记住我们一起工作的美好时光”结尾。他的妻子梅维斯、儿子朱利安(Dundee大学的生物学家)、女儿伊丽莎白以及他们的家人,包括五个孙子,以及世界各地的许多朋友,使他幸存了下来。

我感谢约克大学的盖·多德森(Guy Dodson)和剑桥MRC分子生物学实验室的理查德·亨德森(Richard Henderson)为我撰写这篇文章提供的帮助。

-迈克尔·罗斯曼

这份讣告的另一个版本发表于《卫报》。

工具书类

1.吹D.M.,F.H.C.Crick。1959.同构替换方法中错误的处理。《水晶学报》。12:794-802.

2.哈克·D·1956。用同晶置换法测定非中心对称晶体因子的相位。《水晶学报》。9:1-9.

2.Blow,D.M.,M.G.Rossmann。1961.单一同晶置换技术。《水晶学报》。14:1195-1202.

4.Rossmann,M.G.,D.M.Blow。1961.部分由同晶置换法决定的结构细化。《水晶学报》. 14:641-647.

5.亨德里克森·W·A、E·E·拉特曼,1970年。独立相位信息简化组合的相位概率分布表示。《水晶学报》。B26:136-143。

6.Rossmann,M.G.,D.M.Blow。1962.晶体不对称单元内的子单元检测。《水晶学报》. 15:24-31.

7.Blow,D.M.,M.G.Rossmann,B.A.Jeffery。α-糜蛋白酶分子以单斜晶体形式排列。分子生物学杂志。8:65-78.

8.马修斯,B.W.,P.B.Sigler,R.Hender-son,D.M.Blow。tosyl-a-糜蛋白酶的三维结构。自然216:652-656.

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