프레데릭 생어

Frederick Sanger
프레데릭 생어

Frederick Sanger2.jpg
태어난(1918-08-13) 1918년 8월 13일
영국 글로스터셔 주, 렌드콤
죽은2013년 11월 19일(2013년 11월 19일) (95세)
영국[1] 케임브리지
모교케임브리지 대학교(PhD)
로 알려져 있다
어워드
과학 경력
필드생화학
기관
논문동물체 내 아미노산 리신의 대사 (1943)
박사 어드바이저앨버트 뉴버거[2]
박사과정 학생

프레드릭 생어 OM CBE FRS FAA(/ˈséər/, 1918년 8월 13일 ~ 2013년 11월 19일)는 영국의 생화학자노벨 화학상을 두 번 수상했다.는 같은 부문에서 그렇게 한 유일한 두 사람 중 한 명이고,[4]개의 노벨상을 받은 네 번째 사람이다.1958년, 그는 "단백질, 특히 인슐린의 구조에 대한 그의 연구"로 노벨 화학상을 수상했다.1980년, 월터 길버트와 생어는 "핵산의 염기서열 결정에 대한 그들의 공헌"으로 화학상의 절반을 공유했다.

초기 생활과 교육

프레데릭 생어는 1918년 8월 13일 영국 글로스터셔의 작은 마을 렌드콤에서 일반의인 프레데릭 생어와 그의 아내 시슬리 [5]생거의 차남으로 태어났다.그는 세 아이 중 한 명이었다.그의 동생 테오도르가 겨우 한 살 위였고, 그의 여동생 메이는 다섯 살 [6]아래였다.그의 아버지는 중국에서 성공회 의료선교사로 일했지만 건강이 좋지 않아 영국으로 돌아왔다.그가 4살 연하의 시슬리와 결혼했을 때 그는 1916년에 40세였다.생어의 아버지는 그의 두 아들이 태어난 직후 퀘이커교로 개종했고 아이들을 퀘이커교로 키웠다.생어의 어머니는 부유한 면화 제조업자의 딸이었고 퀘이커 출신이었지만 퀘이커 [6]출신은 아니었다.

생어가 5살쯤 되었을 때, 그 가족은 워릭셔에 있는 탄워스 인 아덴의 작은 마을로 이사했다.그 가족은 꽤 부유했고 아이들을 가르치기 위해 가정교사를 고용했다.1927년, 9살 때, 그는 Malvern 근처의 퀘이커 교도들에 의해 운영되는 주거용 예비 학교인 Downs School로 보내졌다.그의 형 테오는 같은 학교에서 그보다 한 살 위였다.1932년, 14세의 나이로, 그는 도싯에 최근에 설립된 브라이언스턴 학교에 보내졌다.이것은 달튼 체제를 사용했고 생어가 많이 선호했던 보다 진보적인 정권을 가지고 있었다.학교에서 그는 선생님들을 좋아했고 특히 과학적인 [6]과목들을 즐겼다.7학점을 받은 학교 인증서를 1년 일찍 마칠 수 있었던 생어는 그의 마지막 해의 대부분을 케임브리지 대학에서 공부했고 캐번디시 연구소에서 연구한 화학 석사 제프리 오디쉬와 함께 실험실에서 실험하는데 보낼 수 있었다.Ordish와 함께 일하는 것은 앉아서 책을 공부하는 것에서 신선한 변화를 일으켰고 과학 [7]경력을 추구하려는 Sanger의 욕구를 일깨웠다.대학으로 가기 전인 1935년 생어는 교환 프로그램으로 독일 남부의 Schule Schloss Salem으로 보내졌다.학교는 체육에 중점을 두었고, 이로 인해 생어는 다른 학생들에 비해 훨씬 더 앞서게 되었다.그는 하루하루가 히틀러의 '마인 캄프'의 낭독과 함께 시작되었고, 그 뒤 지그 헤일 [8]경례가 뒤따랐다는 것을 알고 충격을 받았다.

1936년 생어는 자연과학을 공부하기 위해 캠브리지의 세인트존스 칼리지에 갔다.그의 아버지는 같은 대학에 다녔었다.트리포스의 제1부에서 그는 물리학, 화학, 생화학, 수학 과목을 들었지만 물리학과 수학에 어려움을 겪었다.다른 많은 학생들은 학교에서 수학을 더 공부했었다.2학년 때 그는 물리학을 물리학과 대체했다.그는 제1부를 얻는 데 3년이 걸렸다.제2부에서 그는 생화학을 공부하여 1등 훈장을 받았다.생화학은 말콤 딕슨, 조셉 니덤, 어니스트 [6]볼드윈 등 열정적인 강사와 함께 고울랜드 홉킨스에 의해 설립된 비교적 새로운 학과였다.

캠브리지 대학에서의 첫 2년 동안 그의 부모님은 암으로 돌아가셨다.그의 아버지는 60세였고 어머니는 58세였다.학부생으로서 Sanger의 믿음은 그의 퀘이커 교양 양육에 의해 강한 영향을 받았다.그는 평화주의자였고 평화 서약 연합의 회원이었다.그가 뉴햄 대학에서 경제학을 공부하고 있던 미래의 아내 조앤 하우를 만난 것은 캠브리지 과학자들의 반전 그룹과의 관계를 통해서였다.그들은 그가 파트 2 시험을 위해 공부하는 동안 구애를 했고 1940년 12월에 그가 졸업한 후에 결혼했다.Sanger는 자라서 종교적인 양육에 영향을 받았지만, 후에 그의 퀘이커교도 관련 방식을 놓치기 시작했다.그는 보다 과학적인 관점에서 세상을 보기 시작했고, 그의 연구와 과학적 발전의 성장과 함께 그는 서서히 그가 성장한 신앙에서 멀어져 갔다.그는 종교에 대한 존경과 그것으로부터 진실과 모든 [9]생명에 대한 존중 두 가지를 얻었다고 말할 뿐이다.1939년 군사훈련법에 의해 그는 양심적 병역거부자로 잠정 등록되었고, 1939년 국가군법에 의해 다시 법정으로부터 무조건 병역면제를 받았다.그 사이 그는 퀘이커 센터, 스파이스랜드, 데본에서 사회구호활동 훈련을 받았고 잠시 병원 [6]순위로 일했다.

생어는 1940년 10월 N.W. "빌" 피리 밑에서 박사학위를 받기 시작했다.그의 프로젝트는 풀에서 먹을 수 있는 단백질을 얻을 수 있는지 조사하는 것이었다.한달이 조금 지난 후, 피리는 부서를 떠났고 알버트 뉴버거는 그의 [6]조언자가 되었다.Sanger는 리신[10] 신진대사와 감자의 [11]질소에 관한 보다 실용적인 문제를 연구하기 위해 그의 연구 프로젝트를 바꿨다.그의 논문은 "동물 체내에서 아미노산 리신의 대사"라는 제목이었다.그는 찰스 해링턴과 앨버트 찰스 칩널에 의해 검사를 받았고 [6]1943년에 박사 학위를 수여받았다.

연구 및 경력

소 인슐린의 아미노산 배열

인슐린의 배열

뉴버거는 런던의 국립 의학 연구소로 옮겼지만 생어는 케임브리지에 머물렀고 1943년 생화학과의 [12]교수직을 맡은 단백질 화학자 찰스 칩널의 그룹에 합류했다.Chibnall은 이미 소 인슐린[13] 아미노산 조성에 대한 연구를 했고 Sanger에게 단백질의 아미노기를 살펴보라고 제안했다.인슐린은 약국 체인 부츠에서 구입할 수 있었고 순수한 형태로 구할 수 있는 몇 안 되는 단백질 중 하나였다.이때까지 생어는 스스로 자금을 조달해왔다.Chibnall의 그룹에서 그는 처음에 의학 연구 위원회의 지원을 받았고, 1944년부터 1951년까지 Beit Memorial [5]Fellowship for Medical Research의 지원을 받았다.

생어의 첫 승리는 1952년과 1951년에 각각 [14][15]소 인슐린의 두 폴리펩타이드 사슬인 A와 B의 완전아미노산 배열을 알아내는 것이었다.그 이전에는 단백질이 다소 비정질적이라고 널리 추정되었다.이러한 염기서열을 결정하면서, 생어는 단백질이 정의된 화학조성을 [6]가지고 있다는 을 증명했다.

이 점에 도달하기 위해 생어는 Richard Laurence Millington Synge와 Archer John Porter Martin에 의해 최초로 개발된 분할 크로마토그래피 방법을 개선하여 양모에 함유된 아미노산의 성분을 측정했습니다.생어는 캠브리지대 화학과 베른하르트 찰스 손더스의 독가스 연구에서 나온 화학 시약 1-플루오로-2,4-디니트로벤젠(현재의 생거 시약, 플루오로디트로벤젠, FDNB 또는 DNFB)을 사용했다.Sanger's 시약은 폴리펩타이드 [16]사슬의 한쪽 끝에서 N-말단 아미노기를 라벨링하는 데 효과적이었다.그런 다음 염산을 사용하거나 트립신과 같은 효소를 사용하여 인슐린을 부분적으로 가수분해하여 짧은 펩타이드로 만들었다.펩타이드 혼합물은 여과지 한 장에서 전기영동으로 2차원으로, 그리고 다른 차원으로 크로마토그래피로 분류되었다.닌히드린이 검출된 인슐린의 다른 펩타이드 조각들은 종이에서 다른 위치로 이동하면서 생어가 "지문"이라고 부르는 뚜렷한 패턴을 만들었다.N 말단의 펩타이드는 FDNB 라벨에 의해 부여된 노란색과 완전한 산 가수분해로 결정된 펩타이드 말단에서 라벨이 표시된 아미노산의 동일성으로 인식될 수 있으며 어떤 디니트로페닐-아미노산이 [6]존재하는지 확인할 수 있었다.

이러한 유형의 절차를 반복함으로써 생어는 초기 부분 가수분해에 대해 다른 방법을 사용하여 생성된 많은 펩타이드의 배열을 결정할 수 있었다.이것들은 인슐린의 완전한 구조를 추론하기 위해 긴 시퀀스로 조립될 수 있다.마지막으로, A와 B 체인은 3개의 연결된 디술피드 결합(A의 2개의 인터체인, 1개의 인터체인) 없이 생리적으로 비활성화되기 때문에, Sanger와 동료들은 1955년에 [17][18]그들의 과제를 결정했다.생어의 주요 결론은 인슐린 단백질의 두 폴리펩타이드 사슬이 정확한 아미노산 배열을 가지고 있고, 나아가 모든 단백질이 독특한 배열을 가지고 있다는 것이었다.1958년 그에게 [19]노벨 화학상을 안겨준 것은 바로 이 업적이었다.이 발견은 DNA가 [20]단백질을 어떻게 코드하는지에 대한 아이디어를 발전시킨 크릭의 후기 염기서열 가설에 결정적이었다.

RNA 시퀀스 지정

1951년부터 생어는 의학연구회[5] 외부 직원으로 활동했고 1962년 분자생물학연구소를 열었을 때 생어는 대학 생화학부의 연구실에서 새 건물의 꼭대기 층으로 옮겼다.그는 단백질 [6]화학부장이 되었다.

그의 이동에 앞서, 생어는 RNA 분자의 배열 가능성을 탐구하기 시작했고 특정 핵산 분해 효소로 생성된 리보뉴클레오티드 조각들을 분리하는 방법을 개발하기 시작했다.이 작업은 [20]인슐린에 대한 연구 중에 그가 개발한 배열 기술을 개선하려고 노력하는 동안 수행되었습니다.

이 연구의 핵심 과제는 배열할 RNA의 순수한 조각을 찾는 것이었습니다.1964년 그가 Kjeld Markker와 [21]함께 박테리아에서 단백질 합성을 시작하는 포밀메티오닌 tRNA를 발견했다.그는 1965년 [22]사카로미세스 세레비시아에 있는 알라닌 tRNA의 77개의 리보뉴클레오티드의 염기서열을 발표한 코넬 대학의 로버트 할리가 이끄는 그룹에 의해 tRNA 분자의 염기서열에서 처음으로 패배했다.1967년까지 Sanger의 그룹은 120개의 [23]뉴클레오티드의 작은 RNA대장균으로부터 5S 리보솜 RNA의 뉴클레오티드 배열을 결정했다.

DNA 염기서열결정

생어는 DNA 염기서열 분석으로 돌아섰고, 이것은 완전히 다른 접근을 필요로 할 것이다.그는 단일 가닥 DNA를 [24]복제하기 위해 대장균의 DNA 중합효소 I을 사용하는 다른 방법들을 연구했다.1975년, 앨런 콜슨과 함께, 그는 "플러스 앤 마이너스"[25][26] 기술이라고 부르는 방사성 핵산염기체와 DNA 중합효소를 이용한 염기서열 분석법을 발표했다.이것은 정의된 3' 흰개미니로 짧은 올리고뉴클레오티드를 생성하는 밀접하게 관련된 두 가지 방법을 포함했다.이것들은 폴리아크릴아미드겔전기영동에 의해 분류될 수 있으며, 자동 방사선 촬영을 사용하여 시각화할 수 있다.이 과정은 한 번에 80개의 뉴클레오티드를 배열할 수 있고 이전에 있었던 것에 비해 크게 개선되었지만, 여전히 매우 힘들었습니다.그럼에도 불구하고, 그의 그룹은 단일 가닥 박테리오파지 δX174[27]5,386 뉴클레오티드의 대부분을 배열할 수 있었다.이것은 완전히 배열된 DNA를 기반으로 한 최초의 게놈이었다.놀랍게도 그들은 일부 유전자의 코드 영역이 서로 [3]겹친다는 것을 발견했다.

1977년 생어와 동료들은 DNA 분자의 염기서열을 분석하기 위한 "디데옥시" 연쇄 종단 방법을 도입했으며, "생어 방법"[26][28]이라고도 한다.이것은 중요한 돌파구였고 DNA의 긴 길이를 빠르고 정확하게 배열할 수 있게 해주었다.이 공로로 그는 1980년 월터 길버트, [29]버그와 함께 두 번째 노벨 화학상을 수상했다.새로운 방법은 생거와 동료들이 인간의 미토콘드리아 DNA(16,569개의 염기쌍)[30]와 박테리오파지γ(48,502개의 염기쌍)[31]를 배열하기 위해 사용했다.디데옥시법은 결국 전체 인간 [32]게놈의 염기서열을 분석하는데 사용되었다.

대학원생

그의 경력 동안 생어는 10명 이상의 박사과정 학생들을 감독했고, 그들 중 2명은 노벨상도 받았다.그의 첫 대학원생은 1947년 [3]연구 그룹에 합류한 로드니 포터였다.포터는 [33]항체의 화학적 구조에 대한 연구로 1972년 노벨 생리의학상을 제럴드 에델만과 함께 수상했다.엘리자베스 블랙번은 1971년부터 [3][34]1974년 사이에 생어의 연구실에서 박사과정을 밟았다.그녀는 텔로미어텔로머라아제 [35]작용에 대한 연구로 2009년 노벨 생리의학상을 Carol W. Greider, Jack W. Szostak함께 공동 수상했다.

상과 명예

2015년 현재, 생어는 노벨 화학상을 두 번 수상한 유일한 사람이며, 두 번 수상한 네 명의 노벨상 수상자 중 한 명입니다.다른 세 명은 마리 퀴리, 리누스 폴링, 그리고바딘이었다.[4]

Wellcome Trust Sanger Institute(구 Sanger Center)는 그를 기리기 위해 [3]명명되었습니다.

사생활

결혼과 가족

생어는 1940년에 마가렛 조앤 하우와 결혼했다.그녀는 2012년에 죽었다.그들은 1943년에 태어난 로빈, 1946년에 태어난 피터, [5]1960년에 태어난 샐리 조앤의 세 아이를 낳았다.그는 그의 아내가 "평온하고 행복한 [41]가정을 제공함으로써 누구보다 그의 일에 더 많은 기여를 했다"고 말했다.

만년

생어 연구소

생어는 1983년 65세의 나이로 케임브리지 [3]외곽의 스와팜 불벡에 있는 그의 집 "파 레이스"로 은퇴했다.

1992년 웰컴 트러스트와 의학연구위원회는 그의 [42]이름을 딴 생어 센터(현재의 생어 연구소)를 설립했습니다.이 연구소는 생어의 집에서 불과 몇 마일 떨어진 힌스턴 인근웰컴 트러스트 게놈 캠퍼스에 있다.그는 존 설스턴 창립이사의 요청에 따라 센터의 이름을 자신의 이름으로 짓는 것에 동의했지만 "좋아야 [42]한다"고 경고했다.1993년 10월 4일 50명 미만의 직원으로 생어가 직접 개설하여 인간 [42]게놈 배열에 주도적인 역할을 수행하였다.이 연구소는[when?] 현재 900명 이상의 인원을 보유하고 있으며 세계에서 가장 큰 게놈 연구 센터 중 하나이다.

Sanger는 신의 증거를 찾지 못했기 때문에 [43]불가지론자가 되었다고 말했다.2000년 타임즈지에 실린 인터뷰에서 생어는 다음과 같이 말했다. "우리 아버지는 헌신적인 퀘이커였고 나는 퀘이커로 자랐으며 그들에게 진실은 매우 중요하다.나는 그러한 믿음에서 멀어져 갔다. 한 명은 분명히 진실을 찾고 있지만, 누군가는 진실을 위한 증거가 필요하다.내가 신을 믿고 싶어도 그것은 매우 어렵다는 것을 알게 될 것이다.증거를 봐야겠어"[44]

그는 기사 작위 수여를 거절했는데, 그 이유는 "경"이라고 불리고 싶지 않았기 때문이다.그는 "기사 작위는 당신을 다르게 만들죠, 그렇지 않나요? 그리고 나는 달라지고 싶지 않아요."라고 말했다고 한다.1986년 그는 24명만 [41][43][44]생존할 수 있는 훈장 입회를 수락했다.

2007년 영국 생화학회웰컴 트러스트로부터 1944년부터 1983년까지 생어가 자신의 연구를 기록한 35개의 실험실 노트를 목록화하고 보존할 수 있는 허가를 받았다.이 문제를 보도하면서 사이언스는 "만나고 싶은 사람 중 가장 자기중심적인 사람"인 생어가 캠브리지셔[45]집에서 정원을 가꾸며 시간을 보내고 있다고 언급했다.

생어는 2013년 [41][46]11월 19일 케임브리지아덴브룩 병원에서 잠결에 사망했다.그의 사망 기사에서 언급되었듯이, 그는 자신을 [47]"연구실에서 빈둥빈둥 놀던 남자일 뿐"이며 "학술적으로 [48]우수하지 않다"고 표현했다.

선택한 출판물

  • 를 클릭합니다Neuberger, A.; Sanger, F. (1942), "The nitrogen of the potato", Biochemical Journal, 36 (7–9): 662–671, doi:10.1042/bj0360662, PMC 1266851, PMID 16747571.
  • 를 클릭합니다Neuberger, A.; Sanger, F. (1944), "The metabolism of lysine", Biochemical Journal, 38 (1): 119–125, doi:10.1042/bj0380119, PMC 1258037, PMID 16747737.
  • 를 클릭합니다Sanger, F. (1945), "The free amino groups of insulin", Biochemical Journal, 39 (5): 507–515, doi:10.1042/bj0390507, PMC 1258275, PMID 16747948.
  • 를 클릭합니다Sanger, F. (1947), "Oxidation of insulin by performic acid", Nature, 160 (4061): 295–296, Bibcode:1947Natur.160..295S, doi:10.1038/160295b0, PMID 20344639, S2CID 4127677.
  • 를 클릭합니다Porter, R.R.; Sanger, F. (1948), "The free amino groups of haemoglobins", Biochemical Journal, 42 (2): 287–294, doi:10.1042/bj0420287, PMC 1258669, PMID 16748281.
  • 를 클릭합니다Sanger, F. (1949a), "Fractionation of oxidized insulin", Biochemical Journal, 44 (1): 126–128, doi:10.1042/bj0440126, PMC 1274818, PMID 16748471.
  • 를 클릭합니다Sanger, F. (1949b), "The terminal peptides of insulin", Biochemical Journal, 45 (5): 563–574, doi:10.1042/bj0450563, PMC 1275055, PMID 15396627.
  • 를 클릭합니다Sanger, F.; Tuppy, H. (1951a), "The amino-acid sequence in the phenylalanyl chain of insulin. 1. The identification of lower peptides from partial hydrolysates", Biochemical Journal, 49 (4): 463–481, doi:10.1042/bj0490463, PMC 1197535, PMID 14886310.
  • 를 클릭합니다Sanger, F.; Tuppy, H. (1951b), "The amino-acid sequence in the phenylalanyl chain of insulin. 2. The investigation of peptides from enzymic hydrolysates", Biochemical Journal, 49 (4): 481–490, doi:10.1042/bj0490481, PMC 1197536, PMID 14886311.
  • 를 클릭합니다Sanger, F.; Thompson, E.O.P. (1953a), "The amino-acid sequence in the glycyl chain of insulin. 1. The identification of lower peptides from partial hydrolysates", Biochemical Journal, 53 (3): 353–366, doi:10.1042/bj0530353, PMC 1198157, PMID 13032078.
  • 를 클릭합니다Sanger, F.; Thompson, E.O.P. (1953b), "The amino-acid sequence in the glycyl chain of insulin. 2. The investigation of peptides from enzymic hydrolysates", Biochemical Journal, 53 (3): 366–374, doi:10.1042/bj0530366, PMC 1198158, PMID 13032079.
  • 를 클릭합니다Sanger, F.; Thompson, E.O.P.; Kitai, R. (1955), "The amide groups of insulin", Biochemical Journal, 59 (3): 509–518, doi:10.1042/bj0590509, PMC 1216278, PMID 14363129.
  • 를 클릭합니다Ryle, A.P.; Sanger, F.; Smith, L.F.; Kitai, R. (1955), "The disulphide bonds of insulin", Biochemical Journal, 60 (4): 541–556, doi:10.1042/bj0600541, PMC 1216151, PMID 13249947.
  • 를 클릭합니다Brown, H.; Sanger, F.; Kitai, R. (1955), "The structure of pig and sheep insulins", Biochemical Journal, 60 (4): 556–565, doi:10.1042/bj0600556, PMC 1216152, PMID 13249948.
  • 를 클릭합니다Sanger, F. (1959), "Chemistry of Insulin: determination of the structure of insulin opens the way to greater understanding of life processes", Science, 129 (3359): 1340–1344, Bibcode:1959Sci...129.1340G, doi:10.1126/science.129.3359.1340, PMID 13658959.
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  • 를 클릭합니다Jeppesen, P.G.; Barrell, B.G.; Sanger, F.; Coulson, A.R. (1972), "Nucleotide sequences of two fragments from the coat-protein cistron of bacteriophage R17 ribonucleic acid", Biochemical Journal, 128 (5): 993–1006, doi:10.1042/bj1280993h, PMC 1173988, PMID 4566195.
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추가 정보

외부 링크