弗雷德里克·桑格

弗雷德里克·桑格，OM，CH，CBE，FRS（英語：Frederick Sanger，1918年8月13日—2013年11月19日），英國生物化學家，曾經在1958年及1980年兩度獲得諾貝爾化學獎，是第四位兩度獲得諾貝爾獎，以及第一位獲得兩次化學獎的人。

弗雷德里克·桑格
出生	(1918-08-13)1918年8月13日 英國格洛斯特郡賽倫賽斯特
逝世	2013年11月19日(2013歲—11—19)（95歲） 英國劍橋郡劍橋
國籍	英國
母校	劍橋大學聖約翰學院
知名於	胰島素的氨基酸測序 桑格測序 桑格研究院
獎項	諾貝爾化學獎（1958年） 皇家獎章（1969年） 蓋爾德納國際獎（1971年） 科普利獎章（1977年） 諾貝爾化學獎（1980年）
科學生涯
研究領域	生物化學
機構	劍橋大學的分子生物學實驗室（LMB）
博士導師	Albert Neuberger
博士生	George Brownlee 伊利沙伯·布萊克本

早年

桑格於1918年8月13日出生於英國格洛斯特郡，父親是一位醫生。從布萊恩斯滕高中（Bryanston School）畢業後，桑格進入了劍橋大學聖約翰學院，並於1939年完成自然科學文學士學位。他原本打算研究醫學，但後來轉而對生物化學感興趣，而劍橋在當時也正好有許多早期的生物化學先驅。桑格在1943年獲得哲學博士學位。他在1940年時與瑪格麗特·瓊·豪（Margaret Joan Howe）結婚，他們育有兩個兒子和一個女兒。

蛋白質與DNA序列研究

桑格在1955年將胰島素的胺基酸序列完整地定序出來，同時證明蛋白質具有明確構造。他利用自己新發現的桑格試劑，也就是2,4-二硝基氟苯（2,4-dinitrofluorobenzene）將胰島素降解成小片段，並與專門水解蛋白質的胰蛋白酶混合在一起。再將一部分混合物的樣本置放於濾紙的一面，並利用一種色層分析方法來做進一步的實驗，首先他將一種溶劑從單一方向通過濾紙，同時又讓電流以相反向通過。

由於不同的蛋白質片段有不同的溶解度與電荷，因此在電泳後，這些片段最後會各自停留在不同的位置，產生特定的圖案。桑格將此圖案稱為「指紋」；不同的蛋白質擁有不同的圖案，成為可供辨識且可重現的特徵。之後桑格又將小片段從新組合成胺基酸長鏈，進而推導出完整的胰島素結構。因此得出結論，認為胰島素具有特定的胺基酸序列。這項研究使他單獨獲得了1958年的諾貝爾化學獎。

1975年時，桑格發展出一種稱為鏈終止法（chain termination method）的技術來測定DNA序列，這種方法也稱做「雙去氧終止法」（Dideoxy termination method）或是「桑格法」。兩年之後，他利用此技術成功定序出Φ-X174噬菌體（Phage Φ-X174）的基因組序列。這也是首次完整的基因組定序工作。他所發明的技術比起當時其他方法使用了較不具毒性的材料。主要是先進行DNA 合成，利用DNA引子和DNA聚合酶使DNA鏈得以展開複製，再利用雙去氧核苷酸（dideoxynucleotides）來終止DNA鏈的合成。實驗會使不同序列的DNA帶有不同長度，使其得以經由電泳來做分析。

這項研究後來成為人類基因組計劃等研究得以展開的關鍵之一，並使桑格於1980年再度獲得諾貝爾化學獎，與桑格合作研究的沃特·吉爾伯特，以及另一團隊的保羅·伯格也一同獲獎。第二座諾貝爾獎使他成為繼瑪莉·居里、萊納斯·鮑林，以及約翰·巴丁之後的第四位兩度獲獎者。到了1979年，桑格又與吉爾伯特和伯格一同獲得哥倫比亞大學的路易莎·格羅斯·霍維茨獎。

晚年

桑格於1983年退休，英國的維康信託基金會和英國醫學研究委員會（Medical Research Council），於1993年成立了桑格中心（Sanger Centre），這座研究機構現在稱為維康桑格研究所（Wellcome Sanger Institute），地點位於英國劍橋，是世界上進行基因組研究的主要機構之一。2007年，維康信託提供英國生物化學學會一項補助，使其為桑格從1989年以後的實驗研究紀錄進行建檔及保存。

根據英國醫學研究理事會2013年11月20日證實的消息，桑格於19日在劍橋一家醫院熟睡中去世。

其他名譽及頭銜

• 1954年成為皇家學會院士（FRS）
• 1963年獲得英帝國司令勳章（CBE）
• 1981年獲得名譽勳位（CH）
• 1986年獲得功績勳章（OM）

相關文獻

• A. Neuberger, F. Sanger. The nitrogen of the potato. The Biochemical Journal. 1942-09, 36 (7-9): 662–671 [2019-02-13]. ISSN 0264-6021. PMC 1266851 . PMID 16747571. （原始內容存檔於2020-04-16）. 
• A. Neuberger, F. Sanger. The metabolism of lysine. The Biochemical Journal. 1944, 38 (1): 119–125 [2019-02-13]. ISSN 0264-6021. PMC 1258037 . PMID 16747737. （原始內容存檔於2020-04-16）. 
• F. Sanger. The free amino groups of insulin. The Biochemical Journal. 1945, 39 (5): 507–515 [2019-02-13]. ISSN 0264-6021. PMC 1258275 . PMID 16747948. （原始內容存檔於2020-04-07）. 
• F. Sanger. Oxidation of insulin by performic acid. Nature. 1947-08-30, 160 (4061): 295 [2019-02-13]. ISSN 0028-0836. PMID 20344639. （原始內容存檔於2020-04-16）. 
• R. R. Porter, F. Sanger. The free amino groups of haemoglobins. The Biochemical Journal. 1948, 42 (2): 287–294 [2019-02-13]. ISSN 0264-6021. PMC 1258669 . PMID 16748281. （原始內容存檔於2020-04-07）. 
• F. Sanger. Fractionation of oxidized insulin. The Biochemical Journal. 1949, 44 (1): 126–128 [2019-02-13]. ISSN 0264-6021. PMC 1274818 . PMID 16748471. （原始內容存檔於2020-04-16）. 
• F. Sanger. The terminal peptides of insulin. The Biochemical Journal. 1949, 45 (5): 563–574 [2019-02-13]. ISSN 0264-6021. PMC 1275055 . PMID 15396627. （原始內容存檔於2020-04-16）. 
• Sanger, F.; Tuppy, H., The amino-acid sequence in the phenylalanyl chain of insulin. 1. The identification of lower peptides from partial hydrolysates, Biochemical Journal, 1951a, 49 (4): 463–481, PMC 1197535 , PMID 14886310 .
• Sanger, F.; Tuppy, H., The amino-acid sequence in the phenylalanyl chain of insulin. 2. The investigation of peptides from enzymic hydrolysates, Biochemical Journal, 1951b, 49 (4): 481–490, PMC 1197536 , PMID 14886311 .
• Sanger, F.; Thompson, E.O.P., The amino-acid sequence in the glycyl chain of insulin. 1. The identification of lower peptides from partial hydrolysates, Biochemical Journal, 1953a, 53 (3): 353–366, PMC 1198157 , PMID 13032078 .
• Sanger, F.; Thompson, E.O.P., The amino-acid sequence in the glycyl chain of insulin. 2. The investigation of peptides from enzymic hydrolysates, Biochemical Journal, 1953b, 53 (3): 366–374, PMC 1198158 , PMID 13032079 .
• Sanger, F.; Thompson, E.O.p.; Kitai, R., The amide groups of insulin, Biochemical Journal, 1955, 59 (3): 509–518, PMC 1216278 , PMID 14363129 .
• Ryle, A.P.; Sanger, F.; Smith, L.F.; Kitai, R., The disulphide bonds of insulin, Biochemical Journal, 1955, 60 (4): 541–556, PMC 1216151 , PMID 13249947 .
• Brown, H.; Sanger, F.; Kitai, R., The structure of pig and sheep insulins, Biochemical Journal, 1955, 60 (4): 556–565, PMC 1216152 , PMID 13249948 .
• Sanger, F., Chemistry of Insulin: determination of the structure of insulin opens the way to greater understanding of life processes, Science, 1959, 129 (3359): 1340–1344, Bibcode:1959Sci...129.1340G, PMID 13658959, doi:10.1126/science.129.3359.1340 .
• Milstein, C.; Sanger, F., An amino acid sequence in the active centre of phosphoglucomutase, Biochemical Journal, 1961, 79 (3): 456–469, PMC 1205670 , PMID 13771000 .
• Marcker, K.; Sanger, F., N-formyl-methionyl-S-RNA, Journal of Molecular Biology, 1964, 8 (6): 835–840, PMID 14187409, doi:10.1016/S0022-2836(64)80164-9 .
• Sanger, F.; Brownlee, G.G.; Barrell, B.G., A two-dimensional fractionation procedure for radioactive nucleotides, Journal of Molecular Biology, 1965, 13 (2): 373–398, PMID 5325727, doi:10.1016/S0022-2836(65)80104-8 .
• Brownlee, G.G.; Sanger, F.; Barrell, B.G., Nucleotide sequence of 5S-ribosomal RNA from Escherichia coli, Nature, 1967, 215 (5102): 735–736, Bibcode:1967Natur.215..735B, PMID 4862513, doi:10.1038/215735a0 .
• Brownlee, G.G.; Sanger, F., Nucleotide sequences from the low molecular weight ribosomal RNA of Escherichia coli, Journal of Molecular Biology, 1967, 23 (3): 337–353, PMID 4291728, doi:10.1016/S0022-2836(67)80109-8 .
• Brownlee, G.G.; Sanger, F.; Barrell, B.G., The sequence of 5S ribosomal ribonucleic acid, Journal of Molecular Biology, 1968, 34 (3): 379–412, PMID 4938553, doi:10.1016/0022-2836(68)90168-X .
• Adams, J.M.; Jeppesen, P.G.; Sanger, F.; Barrell, B.G., Nucleotide sequence from the coat protein cistron of R17 bacteriophage RNA, Nature, 1969, 223 (5210): 1009–1014, Bibcode:1969Natur.223.1009A, PMID 5811898, doi:10.1038/2231009a0 .
• Barrell, B.G.; Sanger, F., The sequence of phenylalanine tRNA from E. coli, FEBS Letters, 1969, 3 (4): 275–278, PMID 11947028, doi:10.1016/0014-5793(69)80157-2 .
• Jeppesen, P.G.; Barrell, B.G.; Sanger, F.; Coulson, A.R., Nucleotide sequences of two fragments from the coat-protein cistron of bacteriophage R17 ribonucleic acid, Biochemical Journal, 1972, 128 (5): 993–1006, PMC 1173988 , PMID 4566195 .
• Sanger, F.; Donelson, J.E.; Coulson, A.R.; Kössel, H.; Fischer, D., Use of DNA Polymerase I Primed by a Synthetic Oligonucleotide to Determine a Nucleotide Sequence in Phage f1 DNA, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 1973, 70 (4): 1209–1213, Bibcode:1973PNAS...70.1209S, PMC 433459 , PMID 4577794, doi:10.1073/pnas.70.4.1209 .
• Sanger, F.; Coulson, A.R., A rapid method for determining sequences in DNA by primed synthesis with DNA polymerase, Journal of Molecular Biology, 1975, 94 (3): 441–448, PMID 1100841, doi:10.1016/0022-2836(75)90213-2 .
• Sanger, F.; Nicklen, S.; Coulson, A.R., DNA sequencing with chain-terminating inhibitors, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 1977, 74 (12): 5463–5467, Bibcode:1977PNAS...74.5463S, PMC 431765 , PMID 271968, doi:10.1073/pnas.74.12.5463 . According to the Institute for Scientific Information (ISI) database, by October 2010 this paper had been cited over 64,000 times.
• Sanger, F.; Air, G.M.; Barrell, B.G.; Brown, N.L.; Coulson, A.R.; Fiddes, C.A.; Hutchinson, C.A.; Slocombe, P.M.; Smith, M., Nucleotide sequence of bacteriophage φX174 DNA, Nature, 1977, 265 (5596): 687–695, Bibcode:1977Natur.265..687S, PMID 870828, doi:10.1038/265687a0 .
• Sanger, F.; Coulson, A.R., The use of thin acrylamide gels for DNA sequencing, FEBS Letters, 1978, 87 (1): 107–110, PMID 631324, doi:10.1016/0014-5793(78)80145-8 .
• Sanger, F.; Coulson, A.R.; Barrell, B.G.; Smith, A.J.; Roe, B.A., Cloning in single-stranded bacteriophage as an aid to rapid DNA sequencing, Journal of Molecular Biology, 1980, 143 (2): 161–178, PMID 6260957, doi:10.1016/0022-2836(80)90196-5 .
• Anderson, S.; Bankier, A.T.; Barrell, B.G.; De Bruijn, M.H.; Coulson, A.R.; Drouin, J.; Eperon, I.C.; Nierlich, D.P.; Roe, B.A., Sequence and organization of the human mitochondrial genome, Nature, 1981, 290 (5806): 457–465, Bibcode:1981Natur.290..457A, PMID 7219534, doi:10.1038/290457a0 .
• Anderson, S.; De Bruijn, M.H.; Coulson, A.R.; Eperon, I.C.; Sanger, F.; Young, I.G., Complete sequence of bovine mitochondrial DNA. Conserved features of the mammalian mitochondrial genome, Journal of Molecular Biology, 1982, 156 (4): 683–717, PMID 7120390, doi:10.1016/0022-2836(82)90137-1 .
• Sanger, F.; Coulson, A.R.; Hong, G.F.; Hill, D.F.; Petersen, G.B., Nucleotide sequence of bacteriophage λ DNA, Journal of Molecular Biology, 1982, 162 (4): 729–773, PMID 6221115, doi:10.1016/0022-2836(82)90546-0 .
• Sanger, F., Sequences, sequences, and sequences, Annual Review of Biochemistry, 1988, 57: 1–28, PMID 2460023, doi:10.1146/annurev.bi.57.070188.000245 .

外部連結

• The Sanger Institute （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• 桑格研究院有關弗雷德里克·桑格的介紹 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• 諾貝爾獎官方網站生平介紹
• 1958年諾貝爾獎（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• 1980年諾貝爾獎（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• Vega Science Trust的專訪影片
• National Portrait Gallery （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• 路易莎·格羅斯·霍維茨獎官方網站 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）