胰岛素是由胰腺的胰岛β细胞合成的一种蛋白质分子——胰岛素原加工形成,有活性的天然胰岛素分子是由21个氨基酸组成的A链和30个氨基酸组成的B链,通过两对二硫链连结而成的一个双链分子,其中A链内部还有一对二硫键。1953年,英国生物学家SangerF首次破译胰岛素氨基酸序列。
在此基础上,从1958年开始,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、北京大学生物系等三个单位联合成立一个协作组,开始探索用化学方法合成胰岛素。经过周密研究,协作组确立了合成牛胰岛素的步骤。首先,先把天然胰岛素变性为A、B两条链,再把A、B链复性,确保重新结晶形成的胰岛素与原来的天然牛胰岛素活力相同。第二步,在人工化学合成了胰岛素的A、B链后,使人工合成的胰岛素A链或B链与天然胰岛素的B链或A链复性,半合成具有天然牛胰岛素活力的蛋白质。最后,把经过考验的半合成A链与B链复性,最终完成结晶牛胰岛素的全合成。
历经多种磨难,1965年9月17日,我国科学家完成人工合成结晶牛胰岛素。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样。这是世界上第一个人工合成的蛋白质。这项成果获1982年中国自然科学一等奖。
【推荐阅读】
1. 钮经义,邹承鲁,汪猷,等.从胰岛素A及B链重合成胰岛素以及A及B链肽段的合成[J].科学通报, 1964,15 (11):943-962.
2. 钮经义.与诺贝尔奖擦肩而过[J].今日科苑, 2010,5: 66-67.
3. 黄庆桥.“推荐人工全合成胰岛素诺贝尔奖候选人”研究补正[J]. 自然辩证法通讯, 2017,5: 72-76.
(陈舌)