蛋白质的研究历程与诺贝尔科学奖

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1、万方数据第28卷第1期2013年2月大学化学UNIVERSITYCHEMISTRYV01．28No．1Feb．2013蛋白质的研究历程与诺贝尔科学奖顾家山刘丽汪丰云孙影余妍霞(安徽师范大学化学与材料科学学院安徽芜湖241000)摘要介绍蛋白质研究的发展历程，并结合诺贝尔科学奖的获奖历史，解读基因与蛋白质、蛋白质的结构与功能以及蛋白质与生命活动等方面的关系。关键词诺贝尔科学奖蛋白质研究历程诺贝尔科学奖的成果在相当大程度上可反映出20世纪以来科学的主要成就和科学的发展情况，因此从与蛋白质相关的科研工作获取诺贝尔科学奖的情况，可了解100

2、多年来蛋白质研究的发展历史。1蛋白质的基本概况蛋白质作为生命的物质基础，参与生物体内的生命活动过程；蛋白质有其自身固有的特点，它的基本化学组成主要是碳、氢、氧、氮4种元素，有些蛋白质还含有硫、磷、铁等元素，这些元素按一定结构组成氨基酸。氨基酸是蛋白质的组成单位，自然界中的氨基酸有20多种，这20多种氨基酸以不同数目和不同顺序连接构成种类繁多、千差万别的蛋白质，发挥各自不同的生理功能。因此，要想真正揭开生命现象的奥秘．必须进行蛋白质水平的研究。科学家从早期对蛋白质组成、结构、性质的初步认识到现代对蛋白质组的深入研究，经历了艰难曲折的历

3、程，在科学史上写下了辉煌的篇章。2蛋白质研究的历程2．1蛋白质研究方面诺贝尔科学奖的统计有关蛋白质研究方面获得诺贝尔科学奖的详细情况见表1。表1蛋白质研究方面获得的诺贝尔科学家万方数据80大学化学第28卷续表获奖年奖别获奖者国别获奖研究1971生理学或医学萨瑟兰英国在分子水平上阐明激素的作用机理——1972化学安芬森、斯坦、穆尔美国确定蛋白质的一级结构以及对核糖核酸酶的活性区位研究1972生理学或医学波特英国对免疫球蛋白抗体化学结构的研究埃德尔曼美国1974生理学或医学克劳德、帕拉德美国发现核糖核酸蛋白和溶酶体德迪夫比利时1975化

4、学康福斯英国研究有机分子及酶催化反应的立体化学1978生理学或医学内森斯、史密斯美国发现并应用脱氧核糖核酸的限制酶阿尔伯瑞士1980生理学或医学贝纳塞拉夫、斯内尔美国研究抗原抗体在输血及组织器官移植中的作用多塞法国1982化学克鲁格英国开发结晶学的电子衍射法测定核酸蛋白质复合体的立体结构1984化学梅里菲尔德美国发明多肽的固相合成法1985化学卡尔勒、豪普特曼美国发展了x射线衍射测定晶体结构以及蛋白质结构的方法1987生理学或医学利根川进日本从基因角度阐明了产生多样性抗体蛋白质的途径1988化学戴森霍费尔、胡贝尔、米歇尔德国第一次阐

5、明由膜束的蛋白质形成的全部细节以及光合反应中心的三维结构1992生理学或医学克雷布斯、费希尔美国发现和描述了细胞中蛋白质的调控活动机制1993化学穆利斯美国发明聚合酶链式反应法；发明寡聚核苷酸基定点诱变法史密斯加拿大1994生理学或医学吉尔曼、罗德贝尔美国发现G蛋白及其在细胞中传导信息的作用1997生理学或医学普鲁西纳美国发现了一种全新的蛋白质致病因子——朊病毒1997化学斯科因丹麦发现人体细胞内负责储藏转移能量的离子传输酶沃克尔英国博耶美国1999生理学或医学布洛贝尔美国发现蛋白质中有决定蛋白质在细胞内转移和定位的内在信号2000

6、生理学或医学卡尔森瑞典神经系统信号传导领域里的蛋白质作用格林加德、坎德尔美国2001生理学或医学哈特韦尔美国发现了控制CDK功能的cvclins和蛋白质诺斯、亨特英国2002化学田中根一日本用质谱分析的方法对生物大分子蛋白质进行确认和结构分析芬恩美国维特里希瑞士2003化学2004化学2008化学2009生理学或医学2009化学阿格雷、麦金农罗斯切哈诺沃、赫尔什科查尔非、下村修、钱永健格雷德、布莱克本、绍斯塔克拉马克里希南、施泰茨约纳特美国在细胞膜通道方面的开创性贡献美国发现“泛素”调节下的蛋白质降解机制以色列美国发现并发展了绿色荧

7、光蛋白及其作用美国发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的美国对核糖体结构和功能的研究以色列统计数据源于：顾家山，汪丰云。习函磊f话页系雨再耍王雨西磊再F否葩j匪蚕夏云聂i西赢茬j丽Fi———————————一2．2蛋白质研究的初期阶段17世纪后出现了有机化学这门学科，并逐渐形成了有机结构理论。18世纪后期．法国化学家马凯尔(P．J．Macquer)把鸡蛋清类的物质称为“蛋白性”物质。当时人们发现鸡蛋清在加热后会从液态变为固态，并且该过程不可逆。这是人们对蛋白质的最初认识。19世纪初期，人们从动物和植物中分离出一些与禽蛋白相似的物质，把它

8、称为Proteos(希腊文，最重要的)，被认为是“植物为食草动物准备的一种首要或主要的营养成分，后者又将其传递给食肉动物”。1838年，瑞典化学家贝采利乌斯万方数据第1期顾家山等：蛋白质的研究历程与诺贝尔科学奖8l(J．J．Berze