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人工合成蛋白質時代的到來——人工胰島素


  胰島素(Insulin)是由胰腺β細胞生成和分泌的一種激素。1921年,Frederick Banting和Charles Best醫生分離了胰島素並將其用於治療糖尿病狗。1922年,Leonard Thompson在14歲的時候成為人類第一個接受胰島素治療的患者。

  1965年9月17日,我國的科學工作者經過6年多堅持不懈的努力,獲得了人工合成的牛胰島素結晶。這是我國科技人員在奮力攀登世界科學高峰,為祖國在基礎研究方面爭得的一項世界冠軍。這一成果促進了生命科學的發展,開闢了人工合成蛋白質的時代。經鑒定,人工合成的胰島素,它結構、生物活性、物理化學性質、結晶形狀,都和天然的牛胰島素完全一樣,這是世界上第一個人工合成的蛋白質。這項成果經受了長期實踐的檢驗,證明數據完整可靠,可以重復。

  胰島素是一種蛋白質,它的分子量接近六千。胰島素的分子具有蛋白質所特有的結構特徵,被公認為典型的蛋白質。胰島素分子由 A、 B兩條鏈組成, A鏈有21個氨基酸,兩條鏈通過兩個二硫鍵連在一起。胰島索分子還具有空間結構,也就是説它的肽鏈能有規律地在空間折疊起來,具有空間結構的胰島素分子還可以整齊地排列起來形成肉眼可見的結晶。

  我國的這項工作開始於1958年,首先成功地將天然胰島素的A、B兩條鏈拆開,再重新連接而得到了重合成的天然胰島索結晶,為下一步的人工合成確定了路線。隨後拿到了人工合成的B鏈和A鏈,並分別與天然的A鏈和B鏈連接而得到了半合成的胰島素。最後將人工合成的A鏈和B鏈連接而得到了全合成的結晶胰島素。

  蛋白質是生命的重要物質基礎。人工合成牛胰島素的成功,標誌著人類在探索生命奧秘的征途中向前跨進了重要的一步。開始了用人工合成方法來研究蛋白質結構與功能的新階段,還推動了我國胰島素分子空間結構的研究和胰島索作用原理的研究,使我國的胰島素研究形成了具有我國特色的體系,並培養了一批優秀的蛋白質和多肽的研究人才。在這項工作完成以後,我國的科學工作者繼續改進合成方法,併合成了許多有實際應用價值的多肽激素,同時進行了更大蛋白質分子的人工合成。胰島素人工合成的成功,為我國蛋白質的基礎研究和實際應用開闢了廣闊的前景。

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