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世界上第一个人工合成蛋白质的诞生 - Coggle Diagram
世界上第一个人工合成蛋白质的诞生
胰岛素的人工合成
20世纪初
科学家发现胰岛素能够治疗糖尿病。
然而，由于胰岛素在牛、羊等动物体内的含量非常少，且无法大规模提取，科学家们梦想着通过人工合成方式生产胰岛素。
1958年
中国科学家提出人工合成胰岛素的设想。
当时，国际科研水平仅能合成由19个氨基酸组成的多肽。
问题
胰岛素虽然是相对分子质量较小的蛋白质，但它由17种氨基酸、51个氨基酸和两条肽链组成，合成起来非常复杂。
中国科研团队的合作
北京和上海的科研小组共同承担了这一艰巨任务。
研究步骤
首先将天然牛胰岛素的两条肽链拆开，研究如何将它们重新结合。
然后分别合成这两条肽链。
最后将这两条人工合成的链结合在一起，恢复成完整的胰岛素。
1965年
经过6年9个月的不懈努力，中国科学家成功合成了结晶牛胰岛素，且合成的胰岛素具有与天然胰岛素完全相同的生物活性。
蛋白质合成的挑战
19世纪
科学家合成了一些有机化合物，但仍未能合成蛋白质。
1886年
俄国科学家尝试用氨基酸“组装”蛋白质
实验步骤
首先将蛋白质分解成氨基酸。
将这些氨基酸放入试管中，加入一些促进蛋白质合成的物质。
几天后，试管中出现了乳白色沉淀物。
结果
这些沉淀物其实只是一些氨基酸分子随机连接形成的多肽，而不是完整的蛋白质。
误解
科学界当时以为已经找到了人工合成蛋白质的方法，实际上他们只是合成了多肽。
人工合成牛胰岛素的意义与影响
其意义和影响是巨大的。
人工合成牛胰岛素标志着人类在认识生命和探索生命奥秘方面迈出了关键一步。
早期对分子结构的理解
19世纪
人们认识到，证明物质的分子结构最直接的方法是在实验室中合成该分子。
蛋白质合成的真正难点
氨基酸排列顺序的重要性
蛋白质的合成不仅仅需要氨基酸，还需要了解氨基酸在蛋白质中的排列顺序。
举例
一个由20种氨基酸组成、含有500个氨基酸的蛋白质，其氨基酸排列顺序有可能达到20的500次方种。
问题
如果没有明确的排列顺序，可能需要反复拼接上千次甚至更多，才能最终合成出所需的蛋白质。
桑格的突破
1953年
英国科学家弗雷德里克·桑格（F. Sanger）经过10年的努力，成功地测定了牛胰岛素的全部氨基酸排列顺序。
这一发现为后来的人工蛋白质合成提供了理论依据。