蛋白质一级结构的举例

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桑格在1955年将胰岛素的氨基酸序列完整地定序出来，同时证 明蛋白质具有明确构造。他利用自己新发现的桑格试剂（Sanger's reagent），也就是2,4-二硝基氟苯（2,4-dinitrofluorobenzene）将胰 岛素降解成小片段，并与专门水解蛋白质的胰蛋白酶混合在一起。 再将一部分混合物的样本置放于滤纸的一面，并利用一种色层分析 方法来做进一步的实验，首先他将一种溶剂从单一方向通过滤纸， 同时又让电流以相反向通过。 + 由于不同的蛋白质片段有不同的溶解度与电荷，因此在电泳后， 这些片段最后会各自停留在不同的位置，产生特定的图案。桑格将 此图案称为“指纹”（fingerprints）；不同的蛋白质拥有不同的图 案，成为可供辨识且可重现的特征。之后桑格又将小片段从新组合 成氨基酸长链，进而推导出完整的胰岛素结构。因此得出结论，认 为胰岛素具有特定的氨基酸序列。这项研究使他单独获得了1958年 的诺贝尔化学奖。
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1975年时，桑格发展出一种称为链终止法（chain termination method）的技术来测定DNA序列，这种方法也 称做“双去氧终止法”（Dideoxy termination method）或 是“桑格法”。两年之后，他利用此技术成功定序出ΦX174噬菌体（Phage Φ-X174）的基因组序列。这也是首 次完整的基因组定序工作。他所发明的技术比起当时其他 方法使用了较不具毒性的材料。主要是先进行PCR，利用 DNA引子和DNA聚合酶使DNA链得以展开复制，再利用双 去氧核苷酸（dideoxynucleotides）来终止DNA链的合成。 实验会使不同序列的DNA带有不同长度，使其得以经由电 泳来做分析。 这项研究后来成为人类基因组计划等研究得以展开的 关键之一，并使桑格于1980年再度获得诺贝尔化学奖，与 桑格合作研究的沃特· 吉尔伯特，以及另一团队的保罗· 伯格 （Paul Berg）也一同获奖。第二座诺贝尔奖使他成为继玛 莉· 居礼、莱纳斯· 鲍林，以及约翰· 巴丁之后的第四位两度 获奖者。到了1979年，桑格又与吉尔伯特和伯格一同获得 哥伦比亚大学的路易莎· 格罗斯· 霍维茨奖（Louisa Gross Horwitz Prize）。
胰岛素
胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡 萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而 分泌的一种蛋白质激素。 胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，也是唯一同 时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。胰岛素由A、 B两个肽链组成。人胰岛素链有11种21个氨基酸，B链 有15种30个氨基酸，共26种51个氨基酸组成。其中 A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)-B19(Cys)四个半胱氨酸中的 巯基形成两个二硫键，使A、B两链连接起来。此外A 链中A6(Cys)与A11(Cys)之间也存在一个二硫键。
1965年，9月17日，中国科学家王应睐等首次完整人工合成了结晶牛胰岛素。这是当 时人工合成的具有生物活性的最大的天然有机高分子化合物，实验的成功使中国 成为第一个合成蛋白质的国家。
70年代初期，英国和中国的科学家又成功地用X射线衍射方法测定了猪胰岛素的立体 结构。这些工作为深入研究胰岛素分子结构与功能关系奠定了基础。
1921年，加拿大班廷和贝斯特首次成功提取到了 胰岛素。1922年开始用于临床，使过去不治的糖 尿病患者得到挽救。至今用于临床的胰岛素几乎 都是从猪、牛胰脏中提取的。 1926年，首次从动物胰脏中提取到结晶胰岛素。 1955年，英国弗雷德里克· 桑格首次测定了牛胰岛 素的全部氨基酸序列，开辟了人类认识蛋白质分 子化学结构的道路。

弗雷德里克· 桑格，OM，CH， CBE，FRS（Frederick Sanger 1918年8月13日－）是一位英国 生物化学家，曾经在1958年及1980 年两度获得诺贝尔化学奖，是第四位 两度获得诺贝尔奖，以及唯一获得两次化学奖的人。 桑格于1918年8月13日出生于英国格洛斯特郡，父亲是 一位医生。从布莱恩斯滕高中（Bryanston School）毕 业后，桑格进入了剑桥大学圣约翰学院，并于1939年 完成自然科学文学士学位。