弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger,1918年8月13日—2013年11月19日),生物化学家,两次
诺贝尔化学奖获得者(1958年及1980年),生前是
分子生物学实验室蛋白质化学实验室负责人。
人物经历
1918年8月13日,弗雷德里克·桑格出生于英国格洛斯特郡的一个小村庄伦德科姆(Rendcomb)。
1927年,进入唐斯学校(Downs School)就读。
1932年,进入
布莱恩斯顿学校(Bryanston School)。
1935年,被派往德国南部的萨勒姆王宫中学(Schule Schloss Salem)进行交流。
1936年,进入
剑桥大学圣约翰学院(St.John's College,Cambridge)学习自然科学。
1939年,从剑桥大学圣约翰学院毕业,获得自然科学文学士学位;同年,在德文郡斯派兰兹的贵格会中心接受了社会救济工作的培训,并短暂地担任了医院秩序员。
1940年10月,在诺曼·皮里(Norman Pirie)的指导下攻读博士学位,一个多月后,诺曼·皮里离开了该校,阿尔伯特·纽伯格(Albert Neuberger)担任他的指导老师。
1943年,从剑桥大学圣约翰学院毕业,获得哲学博士学位;同年,进入剑桥大学生物化学系查理斯·齐布纳尔(Charles Chibnall)教授实验室工作。
1962年,进入
分子生物学实验室,弗雷德里克·桑格负责这个实验室中蛋白质化学实验室的工作。
1980年,获得诺贝尔化学奖,是第四位两度获得诺贝尔奖以及第一位获得两次化学奖的人。
1983年,退休,回到了位于剑桥郊外斯瓦弗姆布尔贝克的家中。
1986年,获得英国最高荣誉“功绩勋章”,但他拒绝封爵,因为不喜欢别人称自己为“爵士”( Sir)。
1993年,英国
维康信托基金会和
英国医学研究委员会(Medical Research Council)成立了桑格中心(Sanger Centre)。
2013年11月19日,在剑桥一家医院去世。
主要成就
科研成就
1955年,弗雷德里克·桑格将
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,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”;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重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。
1975年时,弗雷德里克·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,这种方法也称作“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Φ-X174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DNA合成,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·伯格也一同获奖。
人才培养
截止到2013年11月,弗雷德里克·桑格指导了十多名博士生,他的第一个研究生是
罗德尼·罗伯特·波特(Rodney Porter)于1947年加入研究小组,并于1972年获得诺贝尔生理学或医学奖;
伊丽莎白·布莱克本(Elizabeth Blackburn)于1971年至1974年间在弗雷德里克·桑格实验室攻读博士学位,并于2009年获得诺贝尔生理学或医学奖。
荣誉表彰
个人生活
弗雷德里克·桑格的父亲弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger)是一位全科医生,母亲西塞莉·桑格(Cicely Sanger)是一个棉花制造商的女儿。他是家中次子,有一个哥哥西奥多(Theodore)和一个妹妹梅(May)。他的父亲曾在中国担任圣公会医疗传教士,但因健康不佳而返回英国。他的父母在他剑桥大学上学的头两年都死于癌症。
弗雷德里克·桑格参与剑桥科学家反战小组期间,遇到了玛格丽特·琼·豪(Margaret Joan Howe),此时她在纽纳姆学院学习经济学,1940年12月毕业后两人结婚,他们育有两个儿子和一个女儿。