第二代基因工程

蛋白質工程是以蛋白質結構功能關係的知識為基礎,通過周密的分子設計,把蛋白質改造為合乎人類需要的新的突變蛋白質。1983年,美國生物學家額爾默首先提出了“蛋白質工程”的概念。蛋白質工程的實踐依據DNA指導合成蛋白質,因此,人們可以根據需要對負責編碼某種蛋白質的基因進行重新設計,使合成出來的蛋白質的結構變得符合人們的要求。由於蛋白質工程是在基因工程的基礎上發展起來的,在技術方面有諸多同基因工程技術相似的地方,因此蛋白質工程也被稱為第二代基因工程。

蛋白質工程第一個十分成功的範例是胰島素的人工合成。1965年,中國科學院和北京大學生物系聯手首次人工合成了牛胰島素,成了轟動世界的大事。

1953年,英國生物化學家桑格破譯出由17種51個胺基酸組成的兩條多肽鏈牛胰島素的全部結構。這也是人類第一次搞清一種重要蛋白質分子的詳細結構。從1958年開始,中國科學院上海生化研究所、上海有機化學研究所和北大生物系三個單位聯合成立一個協作組,開始探索用化學方法合成胰島素。1965年9月7日,協作組完成了結晶牛胰島素的全合成。經過嚴格鑑定,這種人工合成的結晶牛胰島素在結構、生物活力、物理化學性質、結晶形狀上都與天然的牛胰島素完全一樣。人工合成結晶牛胰島素是世界上第一個人工合成的蛋白質,為人類認識生命、揭開生命奧秘邁進了一大步。