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注册在英格兰的The Vega Science True网站的记者约翰 · 萨尔斯通(John Sulston)不久前访问了诺贝尔奖获得者弗雷德 · 桑格(Fred Sanger)博士,谈到了他当年在实验室工作的情况。材料弥足珍贵,特将其译出,以飨读者。

约翰:我很乐意听您讲一下您早期工作的一些情况,比如何时开始蛋白质结构分析以及您是怎么会对蛋白质结构分析这项工作充满激情的?

桑格:“激情”这个词好像用得大了,我可不这样认为。我只是得到了一项实在的工作。你知道,那是大约60年前的事了。我结束了博士的学业后便在奇普纳尔(Chipnall)教授手下工作,他是一位蛋白质化学家,曾经参与过氨基酸的分析工作,就是找出各种蛋白质中的氨基酸数目。当时他恰好在研究胰岛素,并对其中的前氨基很有兴趣,于是便把这个问题交给了我。

当时,人们已发现了蛋白质,但对它们的确切化学结构知之甚少。人们只知道氨基酸的大概组成,仅此而已。所以,我加入了这个行列,而当时胰岛素正是你所能得到的为数不多的几种纯净蛋白质之一。显然,胰岛素不论对生物学还是医学都有着深刻意义。

于是,我和蒂德纳尔及其同事一起开展研究,并且注意到胰岛素中自由氨基的比例很大——自由氨基就是指在肽链两端的氨基。当然另一些氨基则是赖氨酸的残基。蒂德纳尔建议我探索这其中(自由氨基)的奥秘。我寻思着处理这类物质的种种常用方法,最后确定使用的试剂是二硝基苯酚(DNP)的化合物——二硝基氟苯(DNFB)。它能和氨基发生反应,这样你就能用它来处理胰岛素分子了。我做的实质性工作就是用DNFB处理胰岛素,然后再用酸水解。这个可以演示所发生的一切,这是一条链的末端,一条氨基酸链。我想你知道蛋白链是什么样的吧!

约翰:由于肽链断开的位置不同,它们的大小各异是吗?

桑格:首先,你得用强酸水解,这样才能得到DNP氨基酸。然后你面临的主要问题就是怎样把它们互相分开。你知道,那时候的化学分析还是以重结晶法和蒸馏法为主,与现在的手段比起来是很粗糙的。但就在当时出现了一种快捷有效的技术,那就是马丁和辛格发明的分配色谱法。

约翰:您是说马丁和辛格的分配色谱法在实验的这个阶段起着至关重要的作用?

桑格:是的。这是个新技术,主要是由马丁发明的。马丁这个人非常聪明,他是一个物理化学家,但又是一个行为古怪的人。他发明这项技术首先是为了分析蛋白质的结构,产生乙酰基衍生物。放在一个圆柱体上便可将它们分离——一个一个地分离后从柱体底部出来,然后加以收集,这就是最初的色谱分析法。

我想那时候的色谱分析法还主要是用彩色染料的吸收色谱法,但这种方法几乎对所有物质都适用,对有乙酰基的氨基酸特别有效。比如有一次,蒂姆的一个学生就用这种乙酰基方法并分离出氨基酸。这种方法对乙酰基有效,自然对DNP衍生物的效果也是不错的。

约翰:因为这是一种油性物质,所以你需要用特殊的东西。

桑格:是的。它更易融于有机溶剂。..当然,你能看见那些黄色物质沿着器壁而下,然后把它收集起来。这是我当年工作的关键一步,它使鉴别现有的氨基酸成为可能。我们发现了两种DNP衍生物:DNP glycine and DNP phenalalanyne。

约翰:它们就是在肽链末端的物质吗?

桑格:是的,我们还在原来赖氨酸的位置发现了ε-DNP赖氨酸。只是这些赖氨酸相当不寻常,因为它有一个氨基、一个羧基,并且是水溶性的......

[The Vega Science Trust网站,2002年5月1日]