蛋白质的研究历史与方法

揭示能量转化机制
第十九页，共38页。
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1993
"for contributions to the developments of methods within DNA-based chemistry"
"for his invention of the polymerase chain
1910 - 2002
1914 - 1994
第五页，共38页。
第六页，共38页。
第七页，共38页。
第八页，共38页。
第九页，共38页。
第十页，共38页。
1953年，F. Sanger利用纸层析和纸电 泳技术第一次揭示出牛胰岛素的一级结构，
开创了以后数千种蛋白质序列分析的先声， 被授予1958年诺贝尔化学奖
1941 -
Park, NC, USA
1925 - 1998
第十八页，共38页。
60年代，P. Mitchell提出“化学渗透学说”，
获1978年获诺贝尔化学奖
70年代，P. D. Boyer提出“结合改变机制”；90 年代，J. E. Walker测定ATP合酶的晶体结构，他 们共享了1997年的诺贝尔化学奖
Kornberg had described how genetic information is transferred from a mother cell to its daughters.
第二十三页，共38页。
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2007
第十六页，共38页。
20世纪50年代后期，E. W.Sutherland发现细 胞内cAMP的存在，1971年被授予诺贝尔生理医
学奖
70年代末80年代初， A. G. Gilman和M. Rodbell 独立发现G蛋白的存在，因此二人在1994年获得 诺贝尔生理医学奖
“信号转导”(signal transduction)
USA
United Kingdom
USA
University of Utah Salt Lake City, UT, USA;
Howard Hughes Medical Institute b. 1937
Cardiff University Cardiff, United Kingdom b. 1941
Harald zur Hausen
1/2 of the prize
Germany
German Cancer Research Centre Heidelberg, Germany b. 1936
Françoise Barré-Sinoussi
学奖
第十四页，共38页。
The Nobel Prize in Chemistry 1962
"for thular proteins"
Max Ferdinand Perutz
1/2 of the prize
MRC Laboratory of Molecular Biology Cambridge, United Kingdom
Boston University Medical School Massachusetts, MA, USA b. 1928 (in Kyoto, Japan)
USA
Columbia University New York, NY, USA
b. 1947
USA
University of California San Diego, CA, USA; Howard Hughes Medical Institute
"for their contributions concerning the determination of base sequences in nucleic acids"
Paul Berg
Walter Gilbert Frederick Sanger
1/2 of the prize
1/4 of the prize
诺贝尔化学奖
1941年，A. J. P. Martin和R. L. M. Synge建立
了分配层析(partition chromatography)技术，被 授予1952年的诺贝尔化学奖
第三页，共38页。
The Nobel Prize in Chemistry 1948
"for his research on electrophoresis and adsorption analysis, especially for his discoveries concerning the complex nature of the serum proteins"
nobelprizeorgnobelprizesmedicinesummary分离纯化蛋白质测定蛋白质分子质量蛋白质结构分析蛋白质生物学活性分析探索结构与功能的关系summary学科交叉分子生物学是一门实践性应用性强的学科生化方法学是在不断发展的目的蛋白的获取直接从生物体内获取基因工程表达重组蛋白采用免疫学方法获取相关抗体获取蛋白质的编码序列cdna基因组测序基因组测序进行推导获取部分肽段氨基酸序列捕获相应蛋白质清洗组织或细胞裂解细胞离心除去膜组分等获得可溶性蛋白质离心层析电泳等进一步纯化获取产物蛋白各种组织和细胞的常用破碎方法细胞破碎方法组织种类旋刀式匀浆大多数动植物组织手动式匀浆柔软的动物组织高压匀浆细菌酵母植物细胞研磨细菌植物细胞高速珠磨细胞混悬液细菌酵母去垢剂渗透组织培养细胞有机溶剂渗透细菌酵母超声破碎细胞混悬液低渗裂解红细胞细菌冻融裂解培养细胞去污剂为双极性amphipathic脂类分子可在水中溶解
Alfred G. Gilman
Martin Rodbell
University of Texas, Southwestern Medical National Institute of Environmental
Center Dallas, TX, USA
Health Sciences Research Triangle
reaction (PCR) method"
"for his fundamental contributions to the establishment of oligonucleotide-based, site-directed mutagenesis and its development for protein studies"
Osamu Shimomura 1/3 of the prize
Martin Chalfie 1/3 of the prize
Roger Y. Tsien 1/3 of the prize
USA
Marine Biological
Laboratory (MBL) Woods Hole, MA, USA;
第十一页，共38页。
The Nobel Prize in Chemistry 1958
"for his work on the structure of proteins, especially that of insulin"
Frederick Sanger
University of Cambridge Cambridge, United Kingdom
1918 -
第十二页，共38页。
The Nobel Prize in Chemistry 1980
"for his fundamental studies of the biochemistry of nucleic acids, with particular regard to recombinantDNA"
蛋白质的研究历史与方法
第一页，共38页。
第一节 蛋白质研究的历史回顾
蛋白质是一类重要的生物大分子，
protein字源出自希腊文，是“最原初 的”，“第一重要的” 意思
19世纪30年代中期以前，认识其化学 元素组成情况及原子之间结合比例，即确 定经验性的分子式
第二页，共38页。
1937年，A. W. k. Tiselius 建立了研究蛋白质的 移动界面电泳(electrophoresis )方法, 于1948年获
"for their discoveries of principles for introducing specific gene modifications in mice by the use of embryonic stem cells"
Mario R. Capecchi Sir Martin J. Evans Oliver Smithies
Kary B. Mullis
La Jolla, CA, USA
1944 -
Michael Smith
University of British Columbia
Vancouver, Canada
1932 - 2000
第二十页，共38页。
Nature 1998; 391: 806-811. Potent and specific genetic interference by doublestranded RNA in Caenorhabditis elegans.
Archer J. P. Martin
Richard L. M. Synge
1/2 of the prize
1/2 of the prize
National Institute for Medical Research London, United Kingdom
Rowett Research Institute Bucksburn (Scotland), United Kingdom
USA
Kingdom
1926 -
1932 -
1918 -
第十三页，共38页。
J. C. Kendrew (1958)及M. F. Perutz (1960) 利用X射线技术解析了肌红蛋白 (myoglobin)和血红蛋白(hemoglobin)的三维 结构，使人们第一次能够洞察生物大分子 的空间结构，共同赢得了1962年的诺贝尔化
1914 - 2002
John Cowdery Kendrew
1/2 of the prize
MRC Laboratory of Molecular Biology Cambridge, United Kingdom
1917 - 1997
第十五页，共38页。
20世纪70年代中后期，Gunter Blobel利用体外蛋 白质翻译系统发现动物细胞中很多分泌蛋白的跨 膜方式，提出“信号假说”(signal hypothesis)，获得 了1998年的诺贝尔生理医学奖
第十七页，共38页。
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1994
"for their discovery of G-proteins and the role of these proteins in signal transduction in cells"
University of North Carolina a Chapel Hill Chapel Hill, NC, USA
b. 1925
(in Italy)
(in United Kingdom)
第二十四页，共38页。
The Nobel Prize in Chemistry 2008
"for the discovery and development of the green fluorescent protein, GFP"
b. 1952
第二十五页，共38页。
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2008
"for his discovery of human papilloma viruses causing cervical cancer"
"for their discovery of human immunodeficiency virus"
第二十一页，共38页。
What Roger Kornberg himself has now done is to describe how the genetic information is copied from DNA into what is called messenger-RNA
第二十二页，共38页。
Arne W. K. Tiselius
Uppsala University Uppsala, Sweden
1902 - 1971
第四页，共38页。
The Nobel Prize in Chemistry 1952
"for their invention of partition chromatography"
1/4 of the prize
Stanford University StanfoHrda,rvard University, BiologicaMl RC Laboratory of Molecular
CA, USA
Laboratories Cambridge, MAB, iology Cambridge, United