吴宪的蛋白质变性理论

蛋白质是由多种氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,在某些物理和化学因素作用下,蛋白质的特定空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失,这种现象称为蛋白质变性。我国的吴宪教授于1931年在《中国生理学杂志》上用英语发表了关于蛋白质变性的论文。当时,国际上对蛋白质变性的概念尚未阐明,往往把变性与沉淀、聚集、絮凝等现象混为一谈。
吴宪教授在总结蛋白质变性实验研究的基础上区分了这些现象,充分讨论了变性作用的特点:①可由不同因素引起;②易于发生;③分子量不变;④不发生化学变化;⑤一般为单分子反应;⑥变性速度受氢离子浓度影响;⑦变性后有酸碱结合能力的变化;⑧变性后较易被胰蛋白酶水解;⑨抗原行为发生变化;⑩黏度发生变化。随后,吴宪教授又讨论了天然蛋白的结构特征,指出天然蛋白分子的可结晶性,生物学行为的特异性和生命物质的有组织性;并根据蛋白质溶液的特征,包括在水溶液表面的分散、表面张力、超离心沉降时的摩擦系数、流动双折射等物理性质,指出天然的可溶性蛋白质分子具有由次级健所维系的紧密的晶态分子结构, 但易为各种物理或化学的力量所破坏。变性是天然蛋白由有序的紧密结构转变为无序的、散漫的、可运动的、开放性的链状分子。他在论文的中文摘要中写道:“天然蛋白质之分子,因环境种种之关系,从有程序而坚密之构造,变为无程序而散漫之构造,是为变性作用。”
在1931年,蛋白质中的肽键结构尚未被普遍接受,吴宪教授提出的蛋白质变性理论,在思想上是超前于他所处时代的。吴宪教授的蛋白质变性理论仍然是当前国际上蛋白质变性和蛋白质折叠研究的基础。
蛋白质变性理论是中国吴宪教授的首创。
【推荐阅读】
1. 吴宪. Study on Denaturation ofProteins. XIII.A Theory of Denaturation[J].中国生理学杂志, 1931,5(4): 321-344.
2. 郑术,蒋希萍.吴宪——中国生物化学及营养学的奠基者[J].生物物理学报, 2012(11) 857-859.
3. 黄津瑜. 蛋白质变性学说的首创者——吴宪教授[J].中国科技史料,1980(2)48.
(陈舌)