結晶牛胰島素

胰島素是一種蛋白質分子，它含有2條多肽鏈，α鏈含有21個氨基酸，β鏈含有30個氨基酸，2條多肽鏈間由2個二硫鍵（二硫鍵是由兩個-SH連接而成的）連接，在α鏈上也形成1個二硫鍵。

1948年，英國生物化學家桑格就選擇了一種分子量小，但具有蛋白質全部結構特徵的牛胰島素作為實驗的典型材料進行研究。於1952年搞清了牛胰島素的G鏈和P鏈上所有氨基酸的排列次序以及這兩個鏈的結合方式。次年，他宣佈破譯出由17種51個氨基酸組成的兩條多肽鏈牛胰島素的全部結構。這是人類第一次搞清一種重要蛋白質分子的全部結構。桑格也因此榮獲1958年諾貝爾化學獎。

從1958年開始，中國科學院上海生物化學研究所、中國科學院上海有機化學研究所和北京大學化學系三個單位聯合，以王應睞為首，由龔嶽亭、鄒承魯、杜雨蒼、季愛雪、邢其毅、汪猷、徐傑誠等人共同組成一個協作組，在前人對胰島素結構和肽鏈合成方法研究的基礎上，開始探索用化學方法合成胰島素。經過周密研究，他們確立了合成牛胰島素的程序。合成工作是分三步完成的：第一步，先把天然胰島素拆成兩條鏈，再把它們重新合成為胰島素，並於1959年突破了這一難題，重新合成的胰島素是同原來活力相同、形狀一樣的結晶。第二步，在合成了胰島素的兩條鏈後，用人工合成的B鏈同天然的A鏈相連接。這種牛胰島素的半合成在1964年獲得成功。第三步，把經過考驗的半合成的A鏈與B鏈相結合。在1965年9月17日完成了結晶牛胰島素的全合成。經過嚴格鑑定，它的結構、生物活力、物理化學性質、結晶形狀都和天然的牛胰島素完全一樣。這是世界上第一個人工合成的蛋白質。這項成果獲1982年中國自然科學一等獎。王應睞因此被著名英國學者李約瑟（Joseph Needham，1900-1995）譽為“中國生物化學的奠基人之一”。