胰岛素及其类似物缔合行为及酪氨酸微环境的比较研究

用三种紫外差光谱技术对Ins、DPI、DOI分子缔合行为及酪氨酸微环境进行了比较研究。结果显示DPI、DOI与Ins一样,存在着随pH与浓度的缔合。表明与β-折迭结构相比,疏水相互作用在分子缔合中起主要作用。但从Ins的缔合能力较DPI、DOI强,可认为β-折迭对维持二体的稳定仍有重要作用。溶剂微扰结果显示,在1 mg/ml所研究的三个pH(1.8,3.5,7.5),Ins存在的最小单位是二体,而DPI、DOI在pH 1.8,7.5主要以单体形式存在,但在pH 3.5则呈现强烈缔合并导致一个酪氨酸由暴露到埋藏的变化。DPI有一个位于缝隙中的酪氨酸残基,它仅能为重水微扰,而不能被DMSO微扰,推测它是A_(19)酪氨酸。微扰研究还表明Ins与DPI和DOI在缔合及pH、浓度差光谱产生的机理上有所不同。在所研究的条件下,Ins缔合是从二体到六体的过程,这一过程仅导致二体间A_(14)酪氨酸氢键形成,并不涉及酪氨酸暴露与埋藏的变化。而DPI和DOI则是从单体到二体(或更高聚体)的过程,这一过程涉及酪氨酸由暴露到埋藏的变化。pH滴定的结果未发现Ins、DPI、DOI酪氨酸滴定行为的不同。     

胰岛素及其类似物的研究进展

纵观胰岛素慢慢发展历程,它是临床方面不断加以应用的过程。同时,也是胰岛素制剂日益改进和发展的过程。因此,本文作者对胰岛素及其类似物的研究进展这个主题进行了相应的探讨。     

非肽类胰岛素类似物的研究

糖尿病是二十一世纪人类健康的主要威胁之一。而胰岛素又是糖尿病患终生依赖的药物。如果能筛选出既有良好药效,又具有安全、无毒特性,且能口服的非肽类胰岛素类似物,无疑将给糖尿病患带来福音。本对有希望成为治疗药物的L-83,28l、钒化合物以及中草药中可能存在的非肽类胰岛素类似物的研究进展作一概述。     

医用重组人胰岛素及类似物的生产和研究

医用重组人胰岛素及类似物的生产和研究寿思明（河南医科大学病理教研室,郑州４５００５２）王文霞（河南省中医院内一病区,郑州４５０００２很多年来,医用胰岛素都是从猪和牛的胰腺提取生产的。首先成功地生产人胰岛素的方法就是对猪胰岛素的改造。猪胰岛素与天然人胰...     

胰岛素作用原理的研究——Ⅰ.胰岛素及其类似物与其受体的相互作用

研究了一些胰岛素B链羧端肽段改变了的类似物与肝细胞及脂肪细胞的受体蛋白结合性质。这些结果说明,去B链羧端五肽胰岛素与胰岛素有相同的结合能力;去B链羧端六肽胰岛素及B_(23)被D-丙氨酸取代的去B链羧端六肽胰岛素有明显的结合;去B链羧端八肽胰岛素具极微的结合能力;胰岛素A链、促肾上腺皮质素、增血糖素不与胰岛素受体蛋白结合。在此基础上还讨论了B_(24)芳香环参与胰岛素结合部位的可能性,并假设B_(12),B_(16),B_(24),B_(25)疏水平面可能是结合部位的重要内容。而B_(20)～B_(23)U形转折及A_(21)…B_(22)盐键的作用是稳定疏水平面结构。胰岛素与受体的结合类似于胰岛素二体中两个单体的结合。     

胰岛素类似物的直线聚合

与胰岛素相似,去B 链羧端五肽胰岛素(DPI)及去B 链羧端八肽胰岛素(DOI)的酸性溶液于沸水浴中加热,会转变成粘度很高的溶液,该溶液具有流动双折射性质。于电子显微镜下观察,看到该两种类似物的纤维。这些纤维与胰岛素纤维相似,经常由几根微丝绞合成螺旋状。微丝的直径大约是30(?),与胰岛素微丝的直径相当。上述现象说明,这些类似物的直线聚合过程与胰岛素者是类同的。因此胰岛素B 链羧端肽段并非胰岛素直线聚合所必须。     

胰岛素类似物的直线聚合

与胰岛素相似,去B链羧端五肽胰岛素(DPI)及去B链羧端八肽胰岛素(DOI)的酸性溶液于沸水浴中加热,会转变成粘度很高的溶液,该溶液具有流动双折射性质。于电子显微镜下观察,看到该两种类似物的纤维。这些纤维与胰岛素纤维相似,经常由几根微丝绞合成螺旋状。微丝的直径大约是30,与胰岛素微丝的直径相当。上述现象说明,这些类似物的直线聚合过程与胰岛素者是类同的。因此胰岛素B链羧端肽段并非胰岛素直线聚合所必须。     

胰岛素及其类似物与受体结合的负协同效应

本文结果表明除用豚鼠红细胞在15℃观察到负协同效应外,用脂肪细胞和豚鼠红细胞在其生理温度均未观察到负协同效应。比较了某些胰岛素类似物在15℃引起豚鼠红细胞胰岛素受体负协同效应的能力。     

胰岛素及其类似物与受体结合的负协同效应

本文结果表明除用豚鼠红细胞在15℃观察到负协同效应外,用脂肪细胞和豚鼠红细胞在其生理温度均未观察到负协同效应。比较了某些胰岛素类似物在15℃引起豚鼠红细胞胰岛素受体负协同效应的能力。     

胰岛素类似物的内源萤光光谱

为了进一步了解胰岛素构象与功能的关系,测定了不同条件下胰岛素和它的类似物的内源萤光光谱,胰岛素类似物包括去B链羧端五肽胰岛素,去B链羧端七肽胰岛素和去B链羧端八肽胰岛素。它们的发射光谱的峰在306nm,激发光谱峰在277nm。不同pH值,不同浓度的十二烷基硫酸钠和温度变化对胰岛素的荧光光谱的影响和对类似物的影响非常相似。说明这些类似物的环境酪氨酸残基的微环境是相似的。由于去五肽胰岛素有接近于天然胰岛素的生物活力,去七肽胰岛素没有生物活力,因此说明,胰岛素分子的受体结合部位中,B_(24～25)两个苯丙氨酸侧链本身具有重要的地位。并不是因为失去它们后引起胰岛素构象变化而失活的。     

胰岛素类似物的内源萤光光谱

为了进一步了解胰岛素构象与功能的关系,测定了不同条件下胰岛素和它的类似物的内源萤光光谱,胰岛素类似物包括去B链羧端五肽胰岛素,去B链羧端七肽胰岛素和去B链羧端八肽胰岛素。它们的发射光谱的峰在306nm,激发光谱峰在277nm。不同pH值,不同浓度的十二烷基硫酸钠和温度变化对胰岛素的荧光光谱的影响和对类似物的影响非常相似。说明这些类似物的环境酪氨酸残基的微环境是相似的。由于去五肽胰岛素有接近于天然胰岛素的生物活力,去七肽胰岛素没有生物活力,因此说明,胰岛素分子的受体结合部位中,B_(24～25)两个苯丙氨酸侧链本身具有重要的地位。并不是因为失去它们后引起胰岛素构象变化而失活的。     

去B链羧端五肽胰岛素的结构研究——Ⅳ.溶液中的缔合性质、酪氨酸微区及主链构象

研究去B链羧端五肽胰岛素(DPI)的空间结构对了解胰岛素分子的结合部位是重要的,本文研究了它的部分空间结构性质。1.用凝胶过滤法研究了DPI的性质,说明接近生理环境的条件下(pH7.0,离子强度0.3),DPI没有自缔合性质,而是以单体存在。因此推论胰岛素的作用单位是单体,它以单体与受体结合并传递信息。2.用紫外差吸收法测定了DPI的pH差光谱,变性差光谱与热变性曲线。这些结果说明DPI的三个酪氨酸侧链暴露在分子表面。3.测定了DPI的圆二色性(CD)曲线。pH7.0时,远紫外CD曲线与胰岛素相似,但[θ]220毫微米负值变小。这可能说明DPI的主链与胰岛素基本相同而略有松散。近紫外CD曲线与胰岛素很不相同,谷顶在266毫微米,[θ]负值变小。讨论了Phe与-S-S-提供贡献的可能。结合本系列工作的Ⅲ、Ⅳ两文,可以认为,DPI的空间结构研究的结果支持胰岛素分子二体内单体间的疏水面是结合部位的一部分这一假设。     

磷脂酰甘油对光系统Ⅱ酪氨酸残基构象及微环境的影响

通过Fourier红外(FT-IR)光谱法研究了磷脂酰甘油(PG)与光系统Ⅱ(PSⅡ)相互作用的结构机制,主要是PG对PSⅡ酪氨酸残基结构的影响.有结果显示,PG会引起酪氨酸侧链酚基构象和微极性的改变,表现为在1 620～1 500 cm-1之间芳环骨架的伸缩振动带向高频方向变化,其吸收强度也相应增加;在3 500～3 100 cm-1出现新的氢键吸收峰.结果分析表明,PSⅡ蛋白中酪氨酸残基结构的变化源自于酪氨酸侧链苯酚的羟基与PG的甘油羟基之间氢键的形成.     

胰岛素与类似物结构与功能关系的核磁共振研究

对胰岛素及其类似物DPI(去五肽胰岛素),DOI(去八肽胰岛素)的~1H NMR(核磁共振)变温谱进行了比较研究。胰岛素的三维结构随温度上升发生明显的变化,以Val、Leu、Ile的CH_3组成的高场峰区(0.2～1.1ppm)的峰形逐渐变尖变窄,特别突出的是0.34～0.42ppm峰肩当温度升高至50℃以上逐渐向低场移动以至消失。此峰肩为A_2-Ile的两个CH_3受邻近A_(19)-Tyr芳香环的环流场屏蔽影响的高场位移峰。DPI变温谱具有与胰岛素十分相似的变化。而对比DOI的变温谱,我们发现常温时,由于A链头尾紧密联系的极性区构象已遭破坏,因而不出现此峰肩。此局部构象可能与DPI保存有相当大的生物活性和DOI丧失生物活性有关。胰岛素的A链头尾三维构象随温度上升至50℃以上的明显变化与胰岛素和受体结合活性在温度高于50℃被破坏的结果是一致的。这就提示了结合活性的变化与某些三维构象的变化可能是相关的。这也支持了A链头尾形成的极性区很象是胰岛素“结合部位”的一部分。     

K-562细胞胰岛素受体酪氨酸蛋白激酶活性及内源性底物的研究

本文对丁酸钠诱导分化的人白血病细胞株K-562细胞的胰岛素受体酪氨酸蛋白激酶性及细胞内源性底物进行了研究。结果表明,诱导分化后的细胞酪氨酸蛋白激活酶活性降低,胰岛素受体数量减少,酪氨酸蛋白激酶的一底物蛋白在分化后消失。该研究结果及其在该方面的进一步研究有可能为白血病发病机制的阐明以及为临床治疗白血病开辟靳途径提供一些有价值的线索。     

二恶英及其类似物的危害及研究进展

对环境持续性污染物二恶英及其类似物的理化特性、产生与进入人体的途径及其人顷人体健康的危害进行了综述,并简单回顾了历史上发生的二恶英污染事件,讨论了二恶英毒性作用机制和预防措施。     

酪氨酸-铜体系电化学氧化行为的研究

在ｐＨ值３．９４的Ｂ－Ｒ缓冲溶液中,酪氨酸－铜络合物在玻碳电极出现氧化峰。用新极谱法测定,酪氨酸浓度在０．３μｇ／ｍｌ－３μｇ／ｍｌ范围内与氧化峰的２．５次微分值呈线性,检测下限０．２μｇ／ｍｌ。直接用于氨基酸药物样品的测定结果满意,并对酪氨酸－铜络合物的电化学氧化行为进行了研究。     

B链N端缩短的胰岛素类似物研究——Ⅰ.去 B~(1-3)胰岛素类似物的制备

本文采用酸稳定性可逆氨基保护基—MSC对胰岛素氨基进行选择性保护后,相继经Edman降解和脱保护基,并对各步产物进行纯化,获得des B~1 INS;des B~(1-2) INS;des B~(1-3)INS 和des B~(1-3)B_4~(pyr)INS 四种B 链N 端缩短类似物。产物经醋酸纤维素薄膜电泳、氨基酸组成分析及末端分析鉴定证明是均一组份。     

胰岛素结构与功能关系的研究——Ⅲ.去B链羧端六肽胰岛素及其类似物的进一步研究

本文报道了DHI 及D-Ala~B_(22)-DHI制备上的一些改进。通过纯化以后,它们具有约40%天然胰岛素的活力。并能与豚鼠抗猪胰岛素血清产生免疫交叉反应。