氨基酸顺序测定的一般步骤(《中国大百科全书（第2版）》读书笔记01047-安芬森)

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#历史上的今日#1966年中国宣布在世界上第一次人工合成结晶牛胰岛素
结晶牛胰岛素是牛的胰岛素结晶。牛胰岛素是牛胰脏中胰岛β-细胞所分泌的一种调节糖代谢的蛋白质激素。其一级结构1955年由英国桑格首先确定牛胰岛素中氨基酸的组成和排列顺序。
胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽链，α链含有21个氨基酸，β链含有30个氨基酸，2条多肽链间由2个二硫键（二硫键是由两个-SH连接而成的）连接，在α链上也形成1个二硫键。
1948年，英国生物化学家桑格就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。
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和北京大学化学系三个单位联合，以王应睐为首，由龚岳亭、邹承鲁、杜雨苍、季爱雪、邢其毅、汪猷、徐杰诚等人共同组成一个协作组，在前人对胰岛素结构和肽链合成方法研究的基础上，开始探索用化学方法合成胰岛素。经过周密研究，他们确立了合成牛胰岛素的程序。
合成工作是分三步完成的：
第一步，先把天然胰岛素拆成两条链，再把它们重新合成为胰岛素，并于1959年突破了这一难题，重新合成的胰岛素是同原来活力相同、形状一样的结晶。
第二步，在合成了胰岛素的两条链后，用人工合成的B链同天然的A链相连接。这种牛胰岛素的半合成在1964年获得成功。
第三步，把经过考验的半合成的A链与B链相结合。在1965年9月17日完成了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。王应睐因此被著名英国学者李约瑟（Joseph Needham，1900-1995）誉为“中国生物化学的奠基人之一”。

《吃》的科普知识篇(续篇)之二井井OO、生命的基础一一，蛋白质
恩格斯说：”生命是蛋白体的存在方式。”恩格斯所指的蛋白体，包括蛋白质及核酸。现在知道，蛋白质与核酸是生命活动中最重要的物质基础，而蛋白质则是一切细胞和组织结构的重要的组成成分。它与生命活动有着十分密切的关系。
(一)人体的重要组成部分
人体的任何一个细胞、组织和器官中都含有蛋白质。蛋白质含量占人体总固体量的45%。成人肌肉类含水72%~78%，蛋白质占19%~20%，若不计水分，则占肌肉组织的3/4。肌肉的生理功能主要与蛋白质有关。
脑和神经组织仅占体重的1/40。但它们是体内功能最高级的组织，由它们控制的生理活动也最多。人脑中的蛋白质占千中的50%，人脑功能越复杂的部位，蛋白质含量越高。

皮肤丶肌肉丶内脏丶毛发丶韧带丶血液等都以蛋白质为主要成分，是骨骼中也含有蛋白质。人体各组织蛋白质含量如下：(千克一一%)
皮肤一一一63。肺脏一一一82。
横纹肌一一80。脾脏一一一84。
骨骼一一一28。肾脏一一一72。
脑及神经一45。胰脏一一一47。
肝脏一一一57。消化道一一63。
心脏一一一60。体液组织一85。

(二)蛋白质的生理功能
蛋白质不仅是人体的主要成分，而且人体的生命现象和生理活动，往往都是通过它来实现的。蛋白质的生理功能表现有下述几方面：

1.肌肉收缩功能
肌肉是一种高效率的能量转换装置，它直接将化学能转变为机械能。由糖丶脂肪氧化产生的能量，首先贮存在高能化合物三磷酸腺苷中，在作用于肌肉中的主要成分肌动球蛋白和肌动蛋白，使肌肉产生机械运动。人体的一切机械运动和体内各种脏器的重要生理机能，如肢体运动，心脏跳动，血管舒张，肠胃蠕动，肺的呼吸以及泌尿生殖的过程，都是通过肌肉的收缩和松弛实现的。

2.催化功能
人体内的各种化学反应几乎都是在生物催化剂酶的参与下进行的。所有的酶都是蛋白质，人体所有细胞组织中都含有各种酶，迄今已知的酶有一千余种。酶的催化效率极高，是一般催化剂的十亿倍。正是由于各种酶的催化作用，新陈代谢才能沿着一定的途径正常进行，从而才能表现出各种各样的生命现象。

3.结缔功能
软骨、韧带、肌腱，毛发、皮肤等结缔组织都以蛋白质作为主要成分。结缔组织中的蛋白质主要是胶原蛋白。结缔组织分布广泛，组成各器官包膜及组织间隔，散布于细胞之间。结缔组织具有调节人体细胞外液的化学组成。亲和外液中某些金属离子，维持细胞代谢的动态平衡，促进创伤愈合，保持器官组织的正常形态，防御病菌或毒素侵入以及润滑等作用。胶原蛋白所形成的纤维有很强的抗拉强度，是组成骨骼的重要成分。

4.免疫功能
外界的微生物侵入人体，体内即本能的产生一种相应的免疫反应 ，以消除它的影响，使人具有防御疾病和抵抗外界病原侵袭的能力，这种能力是通过免疫球蛋白的蛋白质，也就是人们常说的抗体来实现的。

5.运载功能
一些脂类不溶于水，血液运输脂肪是由蛋白质与其结合成脂蛋白的形式输送的。人体吸入的氧气，体内一些物质分解产生的二氧化碳是由血液中的血红蛋白来输送的。此外，人体内能量代谢中的生物氧化过程，也需要蛋白质的参加，如电子转移，就是由细胞色素c(一种蛋白质)来载送的。

6.遗传功能
任何生物体都有自我复制的功能，这种功能称之为遗传。更确切的说是脱氧核糖核酸的碱基排列顺序决定生物体的最终类型和功能。脱氧核糖核酸象司令官那样，发布命令，派出信使指导蛋白质的合成。蛋白质是由许多种氨基酸按一定顺序组成的，需要有人把运到的氨基酸，按照指令一丝不差的装配起来，细胞中的核蛋白质就是这样的装配手。核蛋白体是蛋白质合成体系的主要组织成分，约占80%以上。从这点意义上来说，核酸遗传信息的表达不仅最终的产物是蛋白质，同时也受蛋白质等因素的制约。

7.供给能量
每克蛋白质在体内完全氧化分解，放出4.1千卡能量，可用于维持体温，促进代谢物的合成反应，及其他生理活动的需要。但是，蛋白质作为人体的能量来源是不经济的，应当摄取足够的糖类和脂肪来提供人体的能量。
此外，蛋白质也是体内细胞各种膜结构的组成成分，执行信息传递，选择性的吸收物质等多种生物功能。某些激素 ，如胰岛素都是蛋白质，它在体内糖代谢以及其他生理活动中起着重要的调节作用。某些感觉蛋白，如视网膜上的视色素丶味蕾上的味觉蛋白，具有感觉功能，在人的识别丶神经冲动丶记忆等方面都起着重要作用。
(未完待续)