Птицын, Олег Борисович

Перейти к навигацииПерейти к поиску
В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Птицын; Птицын, Олег.
Олег Борисович Птицын
Дата рождения18 июля 1929(1929-07-18)
Место рожденияЛенинград, СССР
Дата смерти22 марта 1999(1999-03-22) (69 лет)
Место смертиВеликобритания
Страна СССР
 Россия
Род деятельностибиофизик, учёный, молекулярный биолог, преподаватель университета
Научная сферастатистическая физика полимеров, физика белка, молекулярная биология
Место работыИнститут высокомолекулярных соединений АН СССР, 1951-1967; Институт белка РАН, 1967-1999
Альма-матерЛенинградский государственный Университет
Учёная степеньдоктор физико-математических наук (1962)
Учёное званиеЧлен Европейской академии наук (1991-1999), член Нью-Йоркской академии наук (1995-1999). Профессор Московского физико-технического института (1967-1991), Института биофизики АН СССР (1969-1999), приглашенный профессор Парижского (1988) и Пармского (1989, 1992) университетов.
Научный руководительМихаил Владимирович Волькенштейн
Известен как создатель статистической теории макромолекул (1952-1964), основоположник нового научного направления — физики белка (1967-1987), «Отец» расплавленной глобулы (1973, 1981-1984) – нового физического состояния белковой молекулы.
Награды и премии
Орден «Знак Почёта»  — 1969

Государственная премия Российской Федерации — 1999 ||

* 1991 Член Европейской академии наук

Олег Борисович Птицын (18 июля 1929, Ленинград — 22 марта 1999, Великобритания) — советский и российский учёный, работавший в области физики полимеров, физики белка, молекулярной биологии и белковой инженерии, доктор физико-математических наук, профессор Московского физико-технического института и Института биофизики АН СССР, член Европейской академии наук, член Нью-Йоркской академии наук[1][2][3].

Биография

Олег Борисович Птицын родился 18 июля 1929 года в Ленинграде в семье научных работников. Его мать, Ива Рувимовна Протас, и отец, Борис Владимирович Птицын, были химиками. В 1941 году после начала Великой Отечественной войны он был эвакуирован в Йошкар-Олу вместе с Государственным оптическим институтом, где работала его мать.

В 1946 году, вернувшись из эвакуации в Ленинград, окончил с отличием школу и поступил на физический факультет Ленинградского государственного университета. По окончании с отличием Университета в 1951 году был принят на работу в Институт высокомолекулярных соединений АН СССР (1946—1967) в лабораторию Михаила Владимировича Волькенштейна.

В 1954 году он защитил кандидатскую диссертацию на тему: «Внутреннее вращение в полимерных цепях: их размеры и механические свойства».

Степень доктора физико-математических наук он получил в 1962 году, представив диссертацию на тему: «Статистическая физика макромолекул».

В 1964—1967 г.г. в том же Институте он возглавил группу биополимеров (экспериментальную и теоретическую).

О. Б. Птицын был одним из основателей Зимних школ по молекулярной биологии; они проводились сначала в Дубне (с 1965 г.), потом в Мозжинке. Эти школы воспитали несколько поколений российских молекулярных биологов и фактически положили начало Институту белка.

Начиная с 1965 года, он участвовал в организации Института белка АН СССР. После открытия Института в 1967 году О. Б. Птицын был назначен заместителем директора по науке этого Института и проработал в этой должности до 1988 года. В 1967 году он организовал лабораторию физики белка в этом Институте. В 1969 году ему было присвоено звание профессора. Отличительной чертой созданной О. Б. Птицыным лаборатории было сочетание теории и эксперимента.

В 1967—1991 г.г. он был профессором кафедры молекулярной биофизики Московского физико-технического института, в 1969 г. стал профессором по специальности «биофизика» Института биофизики АН СССР. Кроме того, он был также приглашенным профессором Парижского (1988) и Пармского (1989, 1992) Университетов и читал лекционные курсы или отдельные лекции в университетах Англии, Франции, Германии, Италии, США, Бельгии, Венгрии, Израиля и других стран.

В 1992—1999 г.г. Олег Борисович Птицын работал как приглашенный научный сотрудник в Национальном институте рака (Национальные институты здравоохранения США) (Бетесда, Мэриленд, США).

Научные интересы и достижения

В ИВС АН СССР О.Б. Птицыным была разработана теория гибкости синтетических полимеров (1952—1964 гг), создана статистическая физика полимеров и процессов стеклования (витрификации), а также обоснован теоретически эффект высокой эластичности каучуков. Результаты этих работ изложены в монографии «Конформации макромолекул» (русское издание — 1964 г.[4]; английское издание — 1966 г.[5]), которая стала классической и излагается во всех учебниках по полимерам. Эта монография стала настольной книгой ученых, занимающихся полимерами. В этой области науки он до сих пор является корифеем.

Статистический анализ вторичной структуры белков, их укладок, аминокислотных последовательностей спиралей и бета-структуры первых белков, структуры которых были расшифрованы, привел О.Б. Птицына к ряду выводов, оставшихся справедливыми и теперь, когда расшифрованы тысячи белковых структур. Этот анализ позволил О.Б. Птицыну предложить ещё в 1973 году стадийную модель сворачивания (фолдинга) белковой молекулы — сворачивания, идущего через промежуточные состояния[6].

Развитие теории самоорганизации белков (v:Самоорганизация белка) (1967—1987 гг.) привело О.Б. Птицына к созданию (совместно с А.В. Финкельштейном) теории вторичной структуры белков и алгоритма её предсказания[7][8]. На первом международном «соревновании» (1974 г.) по предсказанию вторичной структуры белков[9] теория Птицына-Финкельштейна заняла I-е место. Затем было выявлено, что белок имеет ограниченный набор типичных укладок (folding patterns)[10][11] элементов его вторичной структуры в третичную. Это открытие легло в основу современных подходов к предсказанию пространственной структуры белков по их аминокислотным последовательностям.

Так О. Б. Птицын стал общепризнанным создателем[12] нового научного направления в науке — физики белка.

В 1981-84 г.г. предсказанное О.Б. Птицыным «промежуточное» состояние белка было открыто и в равновесных[13], и в кинетических[14] экспериментах О.Б. Птицыным и сотрудниками его лаборатории (Г.В. Семисотновым, Д.А. Долгих, В.Е. Бычковой, Р.И. Гильманшиным). Свойства этих промежуточных состояний, названных позднее расплавленной глобулой, оказались, как и предсказывалось, сходными со свойствами нативного белка по общей укладке полипептидной цепи, но отличающимися от него отсутствием или резким ослаблением жесткой пространственной структуры. Итак, теоретически предсказанное существование интермедиатов в сворачивании белка было полностью доказано[15].

Дальнейшее экспериментальное изучение промежуточных состояний позволило выдвинуть (совместно с В.Е. Бычковой) гипотезу о функциональной роли расплавленной глобулы в клетке (1988 г.)[16]. Эта гипотеза получила полное экспериментальное подтверждение рядом исследований, в том числе и проведенных в возглавляемой О.Б. Птицыным лаборатории физики белка, и легла в основу нового направления в цитологии. В 1995 году О.Б. Птицын (совместно с В.Е. Бычковой) предположил, что ряд генетических заболеваний человека, вызываемых точечными мутациями, обусловлен задержкой сворачивания белка на стадии расплавленной глобулы. Эта гипотеза также нашла свое экспериментальное подтверждение.

Теоретическое изучение путей сворачивания белков (совместно с Е. И. Шахновичем) позволило предположить наличие в них консервативного ядра, важного для быстрого и правильного сворачивания белков.

По словам самого Олега Борисовича, за годы своей научной деятельности он решил три крупных научных проблемы:

  1. Разработал статистическую теорию, впервые позволившую предсказывать гибкость, стеклование и другие физические свойства синтетических полимеров, исходя из их химического строения. Эта теория, изложенная в его монографии «Конформации макромолекул» (русское издание — 1964 г.; английское издание — 1966 г.), стала классической.
  2. Показал, что общие принципы молекулярной физики резко ограничивают число возможных укладок полипептидной цепи в глобулярных белках, и предложил общий подход к выбору укладки цепи из этого ограниченного набора для каждой данной аминокислотной последовательности, тем самым в принципе решив задачу предсказания пространственной структуры белков.
  3. Экспериментально установил механизм сворачивания белковой цепи в нативную (функционирующую) пространственную структуру, открыв при этом новое физическое состояние белковой молекулы — «расплавленную глобулу» — и показав, что это состояние является универсальным кинетическим интермедиатом на пути сворачивания не слишком малых глобулярных белков.

Научные советы

  • 1968—1982 Член Международной Комиссии по молекулярной и субклеточной биофизике международного Союза Чистой и Прикладной Биофизики.
  • 1979—1999 Заместитель председателя Научного Совета по Теории Полимеров и Биополимеров Российской Академии Наук.
  • 1986—1999 Член Научного Совета по Белковой Инженерии Российской Академии Наук.
  • 1991—1999 Член Научного Совета по молекулярной биологии и генетике Российской Академии Наук.

Издательская деятельность

  • 1973—1999 Член консультативного совета журнала «Biophysical Chemistry».
  • 1973—1975 Член консультативного совета журнала «Biopolymers».
  • 1979—1985 Член редакционной коллегии журнала «FEBS Letters».
  • 1982—1999 Член консультативного совета «Journal of Protein Chemistry».
  • 1987—1988 Член консультативного совета «Protein Engineering».
  • 1988—1999 Заместитель редактора журнала «Protein Engineering».
  • 1992 1999 Член консультативного совета журнала «Молекулярная биология».
  • 1995—1999 Член редакционного совета журнала «Folding & Design».

Основные труды

О. Б. Птицын является автором свыше 300 научных статей в журналах и сборниках в области физики макромолекул и белка, примерно половина которых опубликована в ведущих иностранных журналах. Им, совместно с Т.М. Бирштейн, издана монография «Конформации макромолекул» (русское издание — 1964 г.; английское издание — 1966 г.), а также (совместно с А. В. Финкельштейном) уникальная монография-учебник «Физика белка», выдержавшая пять изданий в нашей стране[17], два английских[18] и два китайских[19] .
Количество цитирований его работ (согласно данным Web of Science) — более 11 тысяч, а индекс Хирша — 54.

Основные направления научных исследований

  • Синтетические полимеры (1951—1970)
  • Биологические макромолекулы, белки и полипептидные модели белков (1961—1999)
  • Самоорганизация белков (1969—1999)
  • Конструирование белков de novo (1988—1999)

Награды и почётные звания

Научные заслуги О. Б. Птицына широко признаны международной общественностью. Он является общепризнанным основателем и одним из лидеров исследований сворачивания белка — одному из наиболее важных направлений молекулярной биологии. Он являлся членом редколлегий ряда ведущих международных журналов (Biophysical Chemistry, Biopolymers, FEBS Letters, Journal of Protein Chemistry, Protein Engineering, Folding and Design) и постоянно приглашался в качестве лектора на наиболее престижные международные конгрессы по биохимии и молекулярной биологии.

О. Б. Птицын был основателем и лидером международной научной школы по физике белка. Он был одним из наиболее цитируемых российских учёных, воспитал и выпустил в свет 10 докторов наук и 31 кандидата наук. Он принимал деятельное участие в организации науки, являясь членом многих международных Союзов и комиссий.

Примечания

  1. ↑ Finkelstein A. Oleg Borisovich Ptitsyn: July 18, 1929–March 22, 1999 // Proteins. — 1999. — Vol. 36. — P. 145—146. — doi:10.1002/(SICI)1097-0134(19990801)36:2<145::AID-PROT1>3.0.CO;2-8.
  2. ↑ Dobson C.M., Ellis R.J. Oleg Ptitsyn (1929-99). (англ.) // Nature. — 1999. — Vol. 400. — P. 122. — doi:10.1038/22019.
  3. ↑ Бычкова В.Е., Финкельштейн А.В. Олег Борисович Птицын: человек, учёный, учитель, друг. — Москва: Книжный дом Университет, 2006. — 352 с.
  4. ↑ Бирштейн Т.М., Птицын О.Б. Конформации макромолекул. — Москва: Наука, 1964. — 391 с.
  5. ↑ Birshtein T.M., Ptitsyn O.B. Conformations of Macromolecules. — New York: Interscience Publishers, 1966. — P. xiv + 350. — doi:10.1002/pol.1968.160060613.
  6. ↑ Птицын О.Б. Стадийный механизм организации белковых молекул. // Докл. Акад. Наук СССР. — 1973. — Т. 210. — С. 1213—1215.
  7. ↑ Птицын О.Б., Финкельштейн А.В. Связь вторичной структуры глобулярных белков с их первичной структурой. // Биофизика. — 1970. — Т. 15. — С. 757—767.
  8. ↑ Ptitsyn O.B., Finkelstein A.V. Theory of protein secondary structure and algorithm of its prediction. // Biopolymers. — 1983. — Vol. 22. — P. 15—25. — doi:10.1002/bip.360220105.
  9. ↑ Schulz G.E., Barry C.D., Friedman J., Chou P.Y., Fasman G.D., Finkelstein A.V., Lim V.I., Ptitsyn O.B., Kabat E.A., Wu T.T., Levitt M., Robson B., Nagano K. Comparison of Predicted and Experimentally Determined Secondary Structure of Adenilate Kinase. (англ.) // Nature. — 1974. — Vol. 250. — P. 140—142. — doi:10.1038/250140a0.
  10. ↑ Ptitsyn O.B., Finkelstein A.V. Similarities of protein topologies: evolutionary divergence, functional convergence or principles of folding? // Quart. Rev. Biophys. — 1980. — Vol. 13. — P. 339—386. — doi:10.1017/S0033583500001724.
  11. ↑ Finkelstein A.V., Ptitsyn O.B. Why do globular proteins fit the limited set of folding patterns? // Progr. Biophys. and Mol.Biol. — 1987. — Vol. 50. — P. 171—190. — doi:10.1016/0079-6107(87)90013-7.
  12. ↑ Baldwin R.L. Oleg Ptitsyn 1929-1999. // Protein Science. — 1999. — Vol. 8. — P. 1562—1563. — doi:10.1110/ps.8.7.1562.
  13. ↑ Dolgikh D.A., Gilmanshin R.I., Brazhnikov E.V., Bychkova V.E., Semisotnov G.V.,Venyaminov S.Yu., Ptitsyn O.B. Alpha-lactalbumin: compact state with fluctuating tertiary structure? // FEBS Lett. — 1981. — Vol. 136. — P. 311–315. — doi:10.1016/0014-5793(81)80642-4.
  14. ↑ Dolgikh D.A., Abaturov L.V.,Bolotina I.A., Brazhnikov E.V., Bychkova V.E., Bushuev V.N., Gilmanshin R.I., Lebedev Yu.O.,Semisotnov G.V., Tiktopulo E.I., Ptitsyn O.B. Compact state of a protein molecule withpronounced small-scale mobility: bovine alpha-lactalbumin. // Eur. Biophys. J. — 1985. — Vol. 13. — P. 109–121. — doi:10.1007/BF00256531.
  15. ↑ Ptitsyn O.B. Molten Globule and Protein Folding. // Advances in Protein Chemistry. — 1995. — Vol. 47. — P. 83—229. — doi:10.1016/S0065-3233(08)60546-X.
  16. ↑ Bychkova V.E., Ptitsyn O.B. Folding intermediates are involved in genetic diseases? // FEBS Lett. — 1995. — Vol. 359. — P. 6–8. — doi:10.1016/0014-5793(95)00004-S.
  17. ↑ Финкельштейн А.В., Птицын О.Б. Физика белка. Курс лекций. — Москва: Книжный дом Университет, 2002. (2-е изд. 2002, 3-изд. 2005, 4-е изд. 2012, 5-е изд. 2014)
  18. ↑ Finkelstein A.V., Ptitsyn O.B. Protein Physics. — Amsterdam – Boston – London – New York – Oxford – Paris – San Diego – San Francisco – Singapore – Sydney – Tokyo: Acad.Press, An Imprint of Elsevier Science, 2002. — P. 354. (1-ed., 2-ed. 2016)
  19. ↑ Finkelstein A.V., Ptitsyn O.B. Protein Physics. A Course of Lectures. (на китайском языке). — Beijing: Chemical Industry Press, 2007. — P. 301. (2-е изд.: Beijing: China Science Publishing & Media Ltd. (Science Press), 2013. — P. 343)

Ссылки

Курс лекций «Физика белка»