听党史忆初心||人工合成牛胰岛素结晶
人工合成牛胰岛素结晶
1965年9月17日,中国科学院上海生物化学研究所、中国科学院上海有机化学研究所和北京大学化学系三个单位联合,以钮经义为首的我国杰出科学家们完成了对结晶牛胰岛素的全合成。经过严格鉴定,它的结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一致。这是世界上第一个人工合成的蛋白质,为人类认识生命、揭开生命奥秘迈出了可喜的一大步,开启了科学界一个全新的时代。该项成果更是获得了1982年中国自然科学一等奖。
研究人员将人工合成的胰岛素注入小白鼠进行测试,获得成功
(来源:学习强国)
胰岛素能够促进人体组织对葡萄糖的摄取与利用,并抑制糖原的分解和异生。胰岛素不足,会引发糖尿病,而胰岛素过多,则会引起代谢障碍。尽管胰岛素的发现是医学史上的里程碑事件,但由于其作用多样、结构复杂,胰岛素的合成技术迟迟未能被人类掌握。
1948年,英国生物化学家桑格选择了一种分子量小,但具有蛋白质全部结构特征的牛胰岛素作为实验的典型材料进行研究。于1952年搞清了牛胰岛素的G链和P链上所有氨基酸的排列次序以及这两个链的结合方式。次年,他宣布破译出由17种51个氨基酸组成的两条多肽链牛胰岛素的全部结构。这是人类第一次搞清一种重要蛋白质分子的全部结构。桑格也因此荣获1958年诺贝尔化学奖。
1958年,坐落在徐汇区的中国科学院上海生物化学研究所、中国科学院上海有机化学研究所和北京大学生物系组成课题小组。他们在前人对胰岛素结构和肽链合成方法研究的基础上,开始探索利用化学方法来合成胰岛素。虽然当时国际学界已具有了一定的研究基础,但人工合成胰岛素绝非易事,尤其是多肽链的合成,一直难以获得成功。经过长期的努力,有机所和北京大学共同合成了21个氨基酸的A肽链,生化所合成了30个氨基酸的B肽链,并承担了最后A、B肽链的组合折叠工作。
1965年9月17日,课题组终于完成了结晶牛胰岛素的全合成,经过检测它的结构、生物活性、物理化学性质、结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样。这是世界第一次人工合成与天然胰岛素分子相同化学结构并具有完整生物活性的蛋白质,也是继1828年从无机物出发人工合成首个有机分子尿素后,人类在揭示生命本质的征途上实现的里程碑式的新飞跃。
迄今为止,人工合成牛胰岛素结晶已有56年。由于牛胰岛素自身独特的运作机理,它具有调节糖代谢、调节脂肪代谢、调节蛋白质代谢等作用。在过去的这50多年里,我们将牛胰岛素制成药品,提高了产量和产品质量并且不断降低了制药成本。这些都为病人提供了更加经济、更加有效的治疗手段。
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责编:包玉兰
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