去B链羧端三肽人胰岛素的分离纯化及其性质研究

将去Ｂ链羧端三肽人胰岛素原基因克隆到表达质粒ｐＢＶ２２０上,在大肠杆菌系统中经温度诱导表达,表达产物占细胞总蛋白量的１２％,表达产物经ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－５０柱层析分离以及胰蛋白酶和羧肽酶Ｂ的酶促转化等步骤,可得到去Ｂ链羧端三肽人胰岛素,其纯度达９３％,其氨基酸组成与预期值相符,但其受体结合活性仅是标准猪胰岛素的４５％．     

去B链羧端七肽人胰岛素的分离纯化及性质研究

在大肠杆菌温度诱导体系中以非融合方式进行去Ｂ链羧端七肽人胰岛素原基因的表达,获得去Ｂ链羧端七肽人胰岛素原,表达产物占细胞总蛋白量的１３％,表达产物经ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－５０柱层析分离及胰蛋白酶和羧肽酶Ｂ的酶促转化等步骤,可得到纯度达９４％以上的去Ｂ链羧端七肽人胰岛素,其氨基酸组成与预期值相符,受体活性是标准猪胰岛素的１％．     

B链氨端去－肽（B1）羧端去五肽（B26—30）猪胰岛素的初步晶体学研究

应用悬滴气相扩散法在含６％氯化钠和１２．５％丙酮的柠檬酸缓冲体系中,获得可供Ｘ射线结构分析用的Ｂ链氨端去－肽（Ｂ１）羧端去五肽（Ｂ２６－３０）猪胰岛素单晶体。晶体属四方晶系,空间群为Ｐ４１２２或Ｐ４３２２,晶胞参数为：ａ＝ｂ＝３６．０Ａ,ｃ＝１２０．０Ａ,α＝β＝γ＝９０度。单位晶胞中每个结晶学不对称单位含有２个ＤｅｓＢ１－ＤＰＩ分子。     

B27K—去B链C端三肽胰岛素的制备、生物活力与自聚合性质

液相合成五肽Gly Phe Phe Tyr Lys(Boc)Obut,与B链C端去八肽胰岛素酶促缩合得到B2 7K 去B链C端三肽胰岛素(B2 7K DTrI,B2 7K destripeptideinsulin)。用小鼠惊厥法和小鼠降血糖法测得B2 7K DTrI的整体生物活力为标准胰岛素的 80 % ,B2 7K DTrI与人胎盘细胞膜胰岛素受体结合能力为标准胰岛素的 ( 12 5± 13 ) %。用凝胶过滤法证明B2 7K DTrI自聚合性质降低 ,具有与去B链C端五肽胰岛素相同的单体性质。在B2 7K DtrI结构中 ,B2 7T被K取代 ,其优点是在酵母中表达其前体后 ,可以很方便地通过胰蛋白酶水解获得     

2.2埃分辨率B链N端去三肽猪胰岛素(DesB1-3INS)的晶体结构研究

应用同晶差值Ｆｏｕｒｉｅｒ技术和立体化学制约最小二乘精化技术,测定了２．２Ａ。分辨率ＤｅｓＢ１－３ＩＮＳ的晶体结构。晶体属于Ｒ３空间群。精化后的结构模型最终Ｒ因子为０．１７８,同标准键长、键角的均方根偏差分别为０．０１７Ａ。和２．９９°。从电子密度图与模型的拟合来看,独立区内两个分子Ｂ链Ｎ端残基的表现十分清晰,相对于三方二锌猪胰岛素的两个分子,ＤｅｓＢ１－３ＩＮＳ分子Ｉ中Ｂ链Ｎ端的构象发生了变化     

B链C端去七肽(B24～B30)胰岛素的分子置换法

一个几近失活的胰岛素类似物———B链C端去七肽 (B2 4～B30 )胰岛素(DHPI)已被结晶 .该晶体属于空间群P2 ₁2 ₁2 ₁,晶胞的 1个独立区内包含有 2个DHPI分子 .应用分子置换法确定了DHPI分子在晶胞中的取向和位置 ,并在 0 .3nm分辨率水平上构建了结构模型 .研究结果表明 ,一个独立区内的 2个DHPI单体分子由一个非晶体学 2次轴联系着 ,该局部 2次轴近似平行于晶体学c轴 .这一特性直接影响了自身旋转函数对该局部对称轴取向的确定     

一种新的B链C端去四肽胰岛素的研制方法

报道了将单体胰岛素前体(MIP)经胰蛋白酶和羧肽酶B两步连续酶切获得B链C端去四肽胰岛素(DTI)的方法。MIP由甲醇酵母表达,最高发酵表达量达到150mg/L。发酵液中MIP通过疏水层析,分子筛初步纯化后直接进行酶切,在胰蛋白酶酶切3h后加入抑制剂paminobenzamidine处理15min,然后直接加入羧肽酶B酶切6h,再通过反相柱纯化即可得到纯品DTI,从分子筛到最后DTI,总纯化得率达到77%。按中国药典小白鼠惊厥法测定得DTI的生物活力为22IU/mg,是胰岛素的80%,在Superdex G-75分子筛上测定DTI的解离聚合曲线,证明其是单体。     

〔B25－Trp〕去B链C端五肽胰岛素酰胺的合成及性质

去Ｂ链Ｃ端八肽胰岛素（ＤＯＩ）与Ｇｌｙ－Ｐｈｅ－Ｔｒｐ－ＮＨ２通过胰蛋白酶催化缩合后,经分离纯化得到聚丙烯酰胺凝胶电泳均一的Ｂ２５－Ｔｒｐ取代的去Ｂ链Ｃ端五肽胰岛素酰胺（〔Ｂ２５－Ｔｒｙ〕ＤＰＩ－ＮＨ２）．酶促缩合率大于８５％,回收率为３６．２％。用小白鼠惊厥法测得〔Ｂ２５－Ｔｒｐ〕ＤＰＩ－ＮＨ２的体内活力约为天然胰岛素的７０％,用人胎盘细胞膜测得的其胰岛素受体结合能力为天然胰岛素的７２．５±２．４％;利用色氨酸和酪氨酸的内源荧光研究了此类似物的溶液构象．     

B链N端去二肽(B1～2)C端去五肽(B26～30)胰岛素晶体结构的分子置换法研究

以B链羧端去五肽胰岛素(DPI)结构为模型,应用分子置换法对B链N端去二肽(B1～2)C端去五肽(B26～30)胰岛素(DesB1～2DPI)晶体结构进行了研究.DesB1～2DPI晶体单位晶胞中每个结晶学不对称单位包含1个DesB1～2DPI分子.交叉旋转函数和平移函数搜索均找到了明显突出的峰,确定了DesB1～2DPI分子在晶胞中的取向和位置.进一步的三维模型重建和结构精化结果巩固了DesB1～2DPI的分子置换法研究的正确性.     

三链DNA的分离纯化

λ－ＤＮＡ Ｈｉｎｄ ＩＩＩ热变性可得到单、双、三链ＤＮＡ等混合物,本文利用ＤＮａｓｅＩ选择性地将其中的单、双链酶解后,经ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１５０分离,得到了纯化的三链ＤＮＡ,并对其进行了ＵＶ、荧光光谱、ＣＤ谱及Ｔｍ等性质测定。     

胰岛素B链N端的修饰及其生物活性变化

通过对在大肠杆菌体系中表达及部分加工的粗产物的反相快速蛋白液相色谱的分离,我们得到了Ｌ－Ｍｅｔ＾ＢＯ－人胰岛素原、Ｌ－Ｍｅｔ＾Ｂ－１－Ｌｙｓ＾ＢＯ－人胰岛素原,氨基酸组成分析结果与设想的完全一致,两者的胰岛素受体活性分别为人胰岛素原的６６％及５４％,而胰岛素的放射免疫活性分别降为人胰岛素原的２２％及９％。表明胰岛Ｂ链的Ｎ端对胰岛素分子与其受体的结合有一定的重要性,而更重要的是它非常可能参与组成胰岛     

B链羧端去七肽(B24～B30)胰岛素:一种新晶型的结构

B链羧端去七肽 (B2 4～B30 )胰岛素 (DHPI)在同样的晶体生长条件下可以得到两种晶型 ,即晶型A和晶型B .测定了 0 .2nm分辨率B型DHPI(DHPI B)的晶体结构 .B型DHPI分子的整体结构与已报道的A型DHPI分子 (DHPI A)很相似 ,但局部区域的构象以及分子在晶胞中的堆积存在较大的差异 .DHPI的晶体结构显示了 ,在结晶条件下 ,一个独立区内 2个DHPI单体分子构成了一个DHPI二体 .DHPI A和DHPI B因二体形成而包埋的作用面 (作用面Ⅱ )面积分别达到 1 8.2 0和 1 6 .95nm2 ,这一面积在目前所有胰岛素及其类似物的晶体结构中是最大的 .仔细考察胰岛素及其截断体类似物的晶体结构可以发现 ,该作用面广泛存在于这些分子的缔合作用中 .研究结果表明 ,作用面Ⅱ在同一晶体生长条件下 2种晶型的形成中起关键作用 .     

[B10,22-Asp,B25-Tyr-NH2]-去β链C端五肽胰岛素的合成和性质

本文报道了[B10,22-Asp,B25-Tyr-NH2]-去B链羧端五肽胰岛素的制备及其生物活性。结果表明,这一类似物的生物活力比去五肽胰岛素(DPI)的活力高一倍,但却比Gerald所报道的[B10-Asp,B25-Tyr-NH_2]-DPI的活力低很多,说明后者的高活性可能依赖于分子中B22-Arg的存在。     

人胃腺苷脱氨酶的分离纯化及性质研究

用硫酸铵分级沉淀、ＤＥＡＥ－纤维素离子交换层析、免疫亲和层析、ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１００凝胶柱层析从人胃组织中提取出腺苷脱氨酶。酶纯化１９３２４倍,比活力为５７９７Ｕ／ｍｇ蛋白。提取酶液经ＰＡＧＥ、ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和等电聚焦只呈现一条区带。测得该酶的分子量为４１．２ｋＤ,等电点为ｐＨ４．８,氨基酸组成分析表明该酶由３８８个氨基酸残基组成,Ｎ端氨基酸为精氨酸。酶的最适ｐＨ为６．５,ｐＨ小于５．０或大     

去B链羧端九肽胰岛素的制备和性质

去B链C端八肽胰岛素(DOI)经羧肽酶B作用除去B_(22)-精氨酸,产物经SP-SephadexC25分离以后得到电泳均一的去B链C端九肽胰岛素(DNI)。从CD光谱可以看出,在水溶液中DNI的构象比DOI更松散。DNI与人胎盘细胞膜胰岛素受体的结合能力很低,但却比DOI高一些。     

B链羧端去八肽胰岛素的核磁共振研究

用~1H核磁共振(简称NMR)卷积差谱和温度差谱技术对胰岛素与去八肽胰岛素(简称DOI)局部溶液构象进行了比较研究。通过二者NMR谱的比较发现胰岛素和DOI谱的CH_3峰区存在明显差异。DOI三维结构的屏蔽效应明显降低;以缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸CH_3组成的峰区变尖、变窄、接近自由蜷曲状态蛋白质谱。高场区0.42ppm的峰肩为A_2-异亮氨酸在三维结构中受邻近A_(19)-酪氨酸屏蔽影响的高场位移峰,该峰在DOI谱中消失。因此暗示着A链头尾密切联系着的三维结构遭到破坏。用温度差谱简化NMR谱。比较了胰岛素与DOI二者随温度上升构象变化的过程以及各自对热的不稳定性,表明DOI分子在溶液中还保存一定的特定构象;但结构相当松散,热不稳定性增加。胰岛素经去B链羧端八肽后局部构象将有明显变化,可能导致胰岛素某种特定空间结构受到破坏。这也可能是DOI分子生物活性丧失的一个重要原因。     

B 链羧端去八肽胰岛素的核磁共振研究

用~1H 核磁共振(简称NMR)卷积差谱和温度差谱技术对胰岛素与去八肽胰岛素(简称DOI)局部溶液构象进行了比较研究。通过二者NMR 谱的比较发现胰岛素和DOI 谱的CH_3峰区存在明显差异。DOI 三维结构的屏蔽效应明显降低;以缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸CH_3组成的峰区变尖、变窄、接近自由蜷曲状态蛋白质谱。高场区0.42ppm 的峰肩为A_2-异亮氨酸在三维结构中受邻近A_(19)-酪氨酸屏蔽影响的高场位移峰,该峰在DOI 谱中消失。因此暗示着A 链头尾密切联系着的三维结构遭到破坏。用温度差谱简化NMR 谱。比较了胰岛素与DOI 二者随温度上升构象变化的过程以及各自对热的不稳定性,表明DOI 分子在溶液中还保存一定的特定构象;但结构相当松散,热不稳定性增加。胰岛素经去B 链羧端八肽后局部构象将有明显变化,可能导致胰岛素某种特定空间结构受到破坏。这也可能是DOI 分子生物活性丧失的一个重要原因。     

基因工程人胰岛素原和胰岛素的分离纯化及性质研究

携带pWR 590-BCA4质粒的大肠杆菌经发酵培养,提取出人胰岛素原融合蛋白。该融合蛋白经BrCN降解,氧化磺化及QAE-Sepha-dex A-25和Sephadex G-50分离所得到的磺化胰岛素原,经折叠和分离得到了人胰岛素原(HPI)。HPI 再经酶切转化为人胰岛索(HI)和C-肽,HI 的得率为5 m8/L,并获得了HI 的晶体。HPI 和HI 的氨基酸组成、N-端顺序和C-末端分析均与预期值相符。HI 的RIA 活性为猪胰岛素的99%,整体活性为26～27U/mg。