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【修订】 多肽研究的历史

西方营养学——蛋白质与肽

 

所有的生物，从最简单的病毒直到人类，其体内复杂的蛋白质结构都是由相同的20种氨基酸组成，也就构成了千姿百态的蛋白质世界。生物学在对蛋白质的深入研究过程中，发现一类由氨基酸构成但又不同于蛋白质的中间物质，这类具有蛋白质特性的物质被称作多肽。肽是比蛋白质简单、分子量小,由氨基酸通过肽键相连的一类化合物。多肽具有调节机体生理功能和为机体提供营养的双重功效，它几乎影响着人体的一切代谢合成。一种肽含有的氨基酸少于10个称为寡肽，超过的就称为多肽；氨基酸为50多个以上的多肽就是人们熟悉的蛋白质。

 

1902年，伦敦大学医学院的两位生理学家Bayliss和Starling在动物胃肠里发现了一种能刺激胰液分泌的神奇物质。他们把它称为胰泌素。这是人类第一次发现的多肽物质。由于这一发现开创了多肽在内分泌学中的功能性研究，其影响极为深远，诺贝尔奖委员会授予他们诺贝尔生理学奖。

 

1931年，一种命名为P物质的多肽被发现，它能兴奋平滑肌并能舒张血管而降低血压。科学家们从此开始关注多肽类物质对神经系统的影响，并把这类物质称为神经肽。

 

1953年， 由Vigneand领导的生化小组第一次完成了生物活性肽催产素的合成。此后整个50年代的多肽研究，主要集中于脑垂体所分泌的各种多肽激素。

 

1952年，生物化学家Stanley Cohen在将肉瘤植入小鼠胚胎的实验中，发现小鼠交感神经纤维生长加快、神经节明显增大这一现象。8年后的1960年，才发现这是一种多肽在起作用，并将之称为神经生长因子（NGF）。

 

50年代末， Merrifield发明了多肽固相合成法并因此荣获诺贝尔化学奖。

 

60年代初期，多肽的研究出现了惊人的发展，多肽的结构分析、生物功能等都相继取得成果。

 

1965年我国科学家完成了牛结晶胰岛素的合成，这是世界上第一次人工合成多肽类生物活性物质。

 

70年代， 神经肽的研究进入高潮，脑啡肽及阿片样肽相继发现，进入了多肽影响生物胚胎发育的研究。1975年Hughes和Kosterlitz从人和动物的神经组织中分离出内源性肽，丰富了生物制药内容，开拓了“细胞生长调节因子”这一生物制药的新领域。这一时发现的细胞生长调节因子多达100种,超过了临床应用的多肽激素和其他活性多肽的总和。

 

1986年的诺贝尔生理学奖颁给了发现多肽生长因子（NGF）的StanleyCohen，表彰他为基础科学研究开辟了一个具有广泛重要性的新领域。80年代开始多肽研究逐渐发展为独立的专业，它包含了生命科学最新的分子生物学、生物合成、免疫化学、神经生理、临床医学等多个学科。特别是基因工程的引入，使得许多多肽得以大规模的表达。1987年美国批准了第一个基因药物人胰岛素。

 

90年代，人类基因组计划启动。随着科学家们解密一个个基因，多肽研究及其应用出现了空前繁荣的局面。人们发现所有基因表达的生命现象都是由蛋白质而呈现，基因是合成蛋白质的信息指令，但人体所有的生理活动最终需要蛋白质才能完成。于是科学家把眼光放在生物工程的另一项庞大计划上，那就是蛋白质组计划。

 

蛋白质工程是以蛋白质结构功能关系的知识为基础，通过周密的分子设计，把蛋白质改造为合乎人类需要的新的突变蛋白质。人们可以根据需要对负责编码某种蛋白质的基因进行重新设计，使合成出来的蛋白质的结构变得符合人们的要求。

 

由于蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，在技术方面有诸多同基因工程技术相似的地方，因此蛋白质工程也被称为第二代基因工程。

 

肽是构成蛋白质的结构片段，也是蛋白质发挥作用的活性基因部分。

 

实际上动物体内的功能性蛋白质多为载体，它们的作用多由挂在其上的肽段来完成。透过多肽既可深入研究蛋白质的性质，又为改变和合成新的蛋白质提供了基础材料。由此可见，蛋白质工程从某种意义上来说就是多肽的研究。

 

 

 

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