蛋白质分子中氨基酸的排列顺序

研究简史

1820年H.布拉孔诺发现甘氨酸和亮氨酸，这是最初被鉴定为蛋白质成分的氨基酸，以后又陆续发现了其他的氨基酸。1838年荷兰人G.J.米尔德首次采用“protein”（蛋白质）这一名称，它来自希腊文“proteios”一词，意为“第一位”。最初，人们把蛋白质作为生命胶态基质——原生质的同义语。1849年K.B.赖歇特获得了马血红蛋白的晶体，开始了纯化各种蛋白质的工作；以后G.J.米尔德等人系统地研究了蛋白质的元素组成，发现它与其他有机分子一样，是一种特定的分子实体。到19世纪末已经搞清蛋白质主要是由一类相当简单的有机分子——氨基酸所组成。1902年E.菲舍尔和F.霍夫迈斯特各自独立地阐明了在蛋白质分子中将氨基酸连接在一起的化学键是肽键；1907年E.菲舍尔又成功地用化学方法连接了18个氨基酸首次合成了多肽，从而建立了作为蛋白质化学结构基础的多肽理论。1923年T.斯韦德贝里建立了超离心分析技术，并应用到蛋白质的分子量测定。1939年T.斯韦德贝里提出了纯的蛋白质是一种分子量相同的均一大分子的概念。20世纪30～40年代，由于生物化学及其他有关的方法和技术的建立和发展，人们开始研究蛋白质的分子构造和理化性质，其间，超离心技术（T.斯韦德贝里，1930年），电泳技术（A.W.K.蒂塞利乌斯，1933年），分配层析（钮贝格，1938年），凝胶层析（A.J.P.马丁和R.L.M.辛格，1941年），纸层析（R.康斯登等，1944年）技术以及光散射测量，粘度测量，扩散技术等，对分离，纯化蛋白质和了解蛋白质的性质均有卓越的贡献。1947年F.桑格发现一种可以辨认蛋白质氨基端残基的试剂（1－氟－2，4－二硝基苯），使蛋白质的氨基酸序列分析成为可能。1955年F.桑格成功地测定了胰岛素分子的全部氨基酸序列，这是第一个被阐明了氨基酸序列结构的蛋白质。此后，已有上千种，包括分子量大于10万的蛋白质的氨基酸序列结构被阐明，这对深入研究蛋白质结构和功能的关系起了重要的作用，也是分子遗传学和遗传工程发展的重要基础之一，同时还把生物分类，进化等古老学科推向崭新的分子水平。

对蛋白质精确的三维结构知识主要来自对蛋白质晶体的X射线衍射分析，1960年J.C.肯德鲁首次应用X射线衍射分析技术测定了肌红蛋白的晶体结构，这是第一个被阐明了三维结构的蛋白质，至今已有上百个蛋白质分子的三维结构被阐明，使人们对蛋白质的了解又深入了一大步。

中国科学工作者在1965年用化学合成法全合成了结晶牛胰岛素，首次实现了蛋白质的人工合成；在1969—1973年期间，先后在2.5埃和1.8埃分辨率水平测定了猪胰岛素的晶体结构，这是在中国阐明的第一个蛋白质的三维结构。

20世纪60年代以来，人们对蛋白质的生物合成，核酸与蛋白质之间的相互关系等又有很多重大的发现。