蛋白质研究

蛋白质的研究可追溯至19世纪初。1838年，德国科学家G.J.Mudler首次提出“Protein”一词，并在文章中使用。此后，曾使用过多种词汇，直到20世纪初才统一采用“Protein”。这个词源自希腊文Προτο，意为“最原初的”，中文译为“蛋白质”。也曾建议将其翻译为“朊”，但由于“蛋白质”一词早已广泛使用，因此这一提议并未被采纳。

1840年，F.L.Hunefeld报道了蚯蚓血液中血红蛋白结晶析出的现象，这是首次获得的蛋白质晶体。1877年，从巴西核桃中提纯的球蛋白也出现了结晶现象。

1926年，Sumner报道了脲酶的结晶成果；Abel则报道了胰岛素的结晶成功，分别标志着首个酶类蛋白质和首个蛋白质激素的结晶取得突破。与此同时，对蛋白质胶体化学性质的研究也在进行中。Svedberg设计超离心机，用于测定不同蛋白质的分子量；而A.Tiselius则开发电泳仪，以确定蛋白质带电性质。一系列实验结果表明，蛋白质是由基本结构相似、分子量均一的大分子构成。

20世纪30至40年代，蛋白质纯化、分子大小和形状以及带电性质成为研究重点。Fisher提出了测定蛋白质氨基酸组成的初步方法；化学结构的研究也成为了活跃的课题。自50年代起，F.Sanger解析了胰岛素的完整化学结构；英国学派对纤维状蛋白质结构进行了深入分析；L.Pauling提出了蛋白质α-螺旋结构模型；M.F.Perutz与J.C.Kendrew分别解出了血红蛋白和肌红蛋白的晶体三维结构。这些突破为分子生物学的发展奠定了基础，也将蛋白质研究纳入了分子生物学的核心内容。

蛋白质工程起源于通过DNA层面改造基因，设计或合成新型蛋白质的技术。其主要研究包括蛋白质分离纯化、结构与功能分析及预测，以及通过基因工程技术对蛋白质进行改造与创造。在这一过程中，对蛋白质结构与功能关系的研究是核心内容。蛋白质工程技术综合运用了蛋白质的三维结构信息及其功能细节；采用重组DNA基因操作技术，通过对特定氨基酸残基或结构区域的人工修饰，有目的地改变蛋白质性质，创造出具有特定性能的新蛋白，甚至产生自然界未曾存在的独特蛋白。

随着分子生物学、结构生物学及生物信息学的迅猛发展，蛋白质工程近年来迅速崛起，成为研究蛋白质结构与功能的重要手段，并广泛应用于蛋白质研究和药物设计。