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梅里菲尔德的贡献合成蛋白质

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:梅里菲尔德在蛋白质的研究中取得了杰出成就,他因发明多肽固相合成法而荣获1984年诺贝尔化学奖。自1953年起,梅里菲尔德开始从事蛋白质化学的研究,主要研究多肽和蛋白质的合成,以及合成的生物活性多肽和蛋白质的结构与功能的关系。组成蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸通过脱水缩合形成肽链。为了表彰梅里菲尔德对生物化学作出的巨大贡献,瑞典皇家科学院授予他1984年度诺贝尔化学奖。

蛋白质工程是20世纪80年代出现的一门新兴学科,梅里菲尔德是为这一学科作出杰出贡献的科学家之一。他发明了固相多肽合成法,革新了传统液相方法,为多肽合成翻开了崭新的一页。

蛋白质是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命,所以研究蛋白质具有极其重要的生物学意义。梅里菲尔德在蛋白质的研究中取得了杰出成就,他因发明多肽固相合成法而荣获1984年诺贝尔化学奖。

1921年7月15日,梅里菲尔德出生于得克萨斯州沃思堡。1943年,他获得加利福尼亚大学化学学士学位。1949年,他又获得了博士学位并留校任教。20世纪60年代,他一直在洛克菲勒大学从事教学工作,直到退休。

梅里菲尔德

自1953年起,梅里菲尔德开始从事蛋白质化学的研究,主要研究多肽和蛋白质的合成,以及合成的生物活性多肽和蛋白质的结构与功能的关系。1959年5月,他开始研究多肽固相合成法。通过三年多的大量研究,他终于成功地用固相合成法合成了一个二肽。1962年,梅里菲尔德成功地合成了一个四肽,从而推动了分子生物学生物化学和医学等学科的发展。次年,他又合成了含有9个氨基酸残基的缓舒激肽,并且只用了8天时间。

梅里菲尔德的多肽固相合成法比经典的合成方法省时、简便,而且效率又高,称得上是生物高聚物领域的一场革命。他将氨基酸固定到与多聚物载体共价键合的碳酸基上,然后将此碳酸基一步步加到已经被保护的氨基酸的氨基上。在保护基离析后,一个个氨基酸可据此逐次加上去,直到整个链形成后,再将载体与聚合物切割。这一方法的优越性在于,合成的每一步中剩余的不溶解和易于过滤的聚合物易于离析,不像传统的合成法在每一步化学反应后都要进行离析纯化。此后,这种方法不断完善,到了20世纪70年代,已成为许多多肽合成实验室使用的一种基本方法。

梅里菲尔德实验用的仪器

学海拾贝

蛋白质是一种复杂的有机化合物,旧称“朊”。组成蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸通过脱水缩合形成肽链。蛋白质是一切生命的物质基础,是机体细胞的重要组成部分,对人体的生长发育非常重要。

梅里菲尔德的新合成法能使宝贵的反应合成物聚合在聚合物载体上,多余的反应物和副产品通过简单的冲洗和过滤即可加以筛选。这种方法已经得到了高达99.5%的产率,已成为目前通用的肽制取法。这种方法在微生物学和基因工程技术领域,被用来合成特定序列的DNA片断,为生化物质合成开创了一个新领域。

1965年,梅里菲尔德制成了第一台自动化合成仪。1969年,他用这台仪器高速合成了由124个氨基酸残基组成的核糖核酸酶A,核糖核酸酶A是世界上首次人工合成的酶,他的工作对整个有机合成化学起了极大的推动作用。为了表彰梅里菲尔德对生物化学作出的巨大贡献,瑞典皇家科学院授予他1984年度诺贝尔化学奖。

此外,梅里菲尔德还获得了1969年的拉斯克基础医学研究奖、1972年美国化学学会奖、1973年的尼科尔奖章等。

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