类胰岛素生长因子-Ⅰ和胰岛素表现其功能的结构和分子基础

综述了近年来关于IGF-Ⅰ和胰岛素表现生理功能的结构基础和分子基础研究进展.IGF-Ⅰ和胰岛素是胰岛素家族中的2个重要成员, 两者的分子结构高度同源, 两者的受体相似且属同一家族, 两者的生理功能可彼此交叉, 但各自具有主要的生理功能.IGF-Ⅰ的主要生理功能是促进细胞生长, 胰岛素的主要生理功能是促进葡萄糖的摄取和代谢.生物大分子的功能及其表现的基础是分子结构及参与功能表现的诸多分子, 如受体、信号分子等等.     

分子置换法在去B链羧端五肽胰岛素晶体结构测定中的应用

收集了一套去B 链羧端五肽胰岛素(DPI)单斜晶体的X 射线衍射数据。利用已知的胰岛素结构和DPI 强度数据,应用分子置换法对测定DPI 的晶体结构作了尝试。为了测定分子在晶胞中的取向和位置,在TQ-16和013计算机上编制了一套ALGOL 程序。在算得的旋转函数图上没有找到突出的峰,用去掉B 链前三个氨基酸残基和大部分表面侧链的胰岛素分子的原子坐标数据作试验,得到了改进的10～4(?)图。在此基础上,采用不同的方法探索分子在单斜晶胞里的位置,最后得到了一个可能的分子在品胞里的堆积模型。结果表明,胰岛素和DPI分子结构之间的差异可能较大,DPI 晶体中晶体学二重轴联系的两个分子不能形成一个象三方二锌猪胰岛素晶体那样的二聚体。     

分子置换法在去B链羧端五肽胰岛素晶体结构测定中的应用

收集了一套去B链羧端五肽胰岛素(DPI)单斜晶体的X射线衍射数据。利用已知的胰岛素结构和DPI强度数据,应用分子置换法对测定DPI的晶体结构作了尝试。为了测定分子在晶胞中的取向和位置,在TQ-16和013计算机上编制了一套ALGOL程序。在算得的旋转函数图上没有找到突出的峰,用去掉B链前三个氨基酸残基和大部分表面侧链的胰岛素分子的原子坐标数据作试验,得到了改进的10～4图。在此基础上,采用不同的方法探索分子在单斜晶胞里的位置,最后得到了一个可能的分子在晶胞里的堆积模型。结果表明,胰岛素和DPI分子结构之间的差异可能较大,DPI晶体中晶体学二重轴联系的两个分子不能形成一个象三方二锌猪胰岛素晶体那样的二聚体。     

胰岛素研究的一些新进展——记一次非正式的专题讨论会

1984年3月14—15日在中国科学院生物物理所,由该所蛋白质晶体学研究室主持召开了一次非正式的专题讨论会,就国内外胰岛素的结构与功能关系研究动向作了广泛而热烈的讨论。会上有八个中心发言。梁栋材同志就他们最近获得的去五肽胰岛素晶体结构的仔细研究结果,与已知的胰岛素分子结构对比作了“去五肽胰岛素疏水面的启示”的发言。他说去五肽胰岛素之所以仍保有相当高的胰岛素活力,是由于它仍大体具备了胰岛素的那种能与其靶细胞膜表面受体分子相结合的疏水面。为     

胰岛素原C肽作用机制

Ｃ肽是胰岛素原中连接ＡＢ两条链的连接肽。在胰岛 β细胞分泌颗粒中 ,胰岛素原经蛋白酶裂解 ,形成等摩尔由ＡＢ链组成的胰岛素和Ｃ肽 ,然后分泌并进入血液。Ｃ肽的种族差异很大 ,其中人Ｃ肽含 31个氨基酸。在胰岛素原分子中Ｃ肽对胰岛素原分子的折叠、二硫键的正确配对等分子结构的形成起重要作用 ,而血液中游离Ｃ肽的生理功能却一直不清楚。近来的研究发现 ,给予Ｉ型糖尿病大鼠超生理剂量的人Ｃ肽配伍胰岛素治疗 ,能防止血管、神经机能障碍[1] ,长期 (3个月 )给予胰岛素配伍Ｃ肽 ,可使Ｉ型糖尿病病人减少尿白蛋白排泄率 ,改善肾功能和自主…     

胰岛素的发现与认识的历程

胰岛素是机体最重要的内分泌激素之一。从胰岛素的发现,对胰岛素分子结构的认识,胰岛素的生理作用,胰岛素的合成,血液中胰岛素含量的测定,药用胰岛素存在的问题及对药用胰岛素的改进内容进行了简介。     

1.2A分辨率胰岛素二体中两个分子间的构象差异

以1.2A分辨率的胰岛素精细结构模型为基础,分析并确定了三方二锌猪胰岛素晶体中二体分子的构象差异。构象差异不仅表现于侧链残基,也涉及到主链构象的变化。二体分子的构象差异带来的不对称性也明显地表现在二体分子的氢键体系和结合水的差异。局部微环境的不同是维持二体分子构象差异的稳定因素。文中对有重要差异的残基作了较详细的分析和讨论。     

同工酶与养鸡

同工酶指的是能催化相同的化学反应,但其酶蛋白的分子结构组成不同的一组酶,这种酶称同工酶。同工酶具有不同的分子形式是指这种酶在分子组成和结构上有一定的差异,从而使它们的理化性质、免疫学性质等有明显的不同。具有不同分子形式的同工酶之所以能催化相同的化学反应,是因为它们的活性部位在结构上相同或者至少非常相似。     

背根神经节神经元阿片受体和离子通道的研究进展

阿片及阿片受体与外周神经系统镇痛机制的研究,随着分子生物学技术的发展,已在受体的分子结构、形态学、分子药理学、离子通道和细胞内信号转导系统等方面取得了显著进展。μ、δ、κ阿片受体分子结构上的部分差异决定了它们各自的功能特征。三种受体在初级感觉神经元分布的比例不同,但都能介导细胞Ｃａ＾２＋通道的抑制和Ｋ＾＋电流增加及减少。阿片受体和通道之间由多种第二信使系统偶联。分子药理学研究表明它们还存在亚型受体     

两亲分子解除乙醇对内切葡聚糖酶的抑制作用

乙醇对内切葡聚糖酶存在抑制作用,一定浓度的ＢＲＩＪ ３５、Ｔｗｅｅｎ ８０,Ｔｗｅｅｎ ２０可以部分或基本解除乙醇的抑制,而ＳＤＳ不能解除乙醇对酶的抑制,从荧光光谱可见,乙醇使酶分子的生色团埋藏于分子内部,两亲分子由反之。圆二色谱揭示了酶分子α螺旋结构为活性所必需,两亲分子结构不同,解除乙醇对酶抑制的能力也不同。     

长效胰岛素的分子设计研究

以工程化制备由分子内在因素制导的可溶性长效胰岛素为目标,提出以“增加次级键,稳化寡聚体”原理,用以减缓注射进入体内的胰岛素六聚体的解聚速率,形成能持续供应胰岛素单体的“库”,从而获得长效作用。据此以精确的胰岛素三维结构为基础,进行了分子设计和计算机模拟,提出了对胰岛素的B链c端和N端修饰产生长效性的分子改造方案,重点分析了B2Lys/Arg和B31Lys/Arg胰岛素。用化学半合成制备的上列二种胰岛素,生物学测试表明确有长效性。2埃分辨率B31-Arg人胰岛素晶体结构的测定显示了Arg-B31与相邻分子Glu-B21间存在一对附加氢键作为长效效应的主要结构基础,证实分子设计思想的基本正确性。     

胰岛素受体结构与功能研究概况

胰岛素受体(IR)是由两个α-亚基和两个β-亚基构成的跨膜糖蛋白。α-亚基位于细胞表面,是胰岛素结合区域。β-亚基的1/3也位于细胞表面,其余2/3则跨膜并插入胞浆中,后者是IR的活力区域,具有受胰岛素调节的酪氨酸蛋白激酶活性,此活性受多位点磷酸化的调节并表现出变构酶行为。不同组织的IR在分子结构,化学性质和生理功能上均有差异,其中脑IR代表了IR的一个结构和功能亚型。IR的生物合成类似于胰岛素的生物合成。     

绒毛烟草斑驳病毒和莨菪斑驳病毒互补DNA的体外合成

有关病毒、类病毒分子结构性质和复制机理的研究进展日益要求组建基因库。鉴于RNA 的特性,其分子克隆的关键是要得到双链 cDNA,以与载体 DNA 重组、扩增,从而研究病毒、类病毒的分子结构及其基因表达等。合成的 cDNA 单链掺有放射性同位素,可用作分子探针,寻找不同病毒、类病毒间或株与株间的同源性,检测健株与感染植株中病毒或类病毒的特异序列。绒毛烟草斑驳病毒(Velvet tobacco mottle virus,简称 VTMoV)     

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。     

磷酸二酯酶及其抑制剂

分子克隆技术揭示磷酸二酯酶是一个多基因大家族,本文介绍了ＰＤＥｓ不同亚型的分子结构,功能,组织分布及与其它领事分子的交互联系。选择性的磷酸二酯酶３,４,５抑制剂在心衰,哮喘,阳痿等疾病中的应用,探讨了其它类型ＰＤＥ抑制剂的应用前景。     

两亲分子解除乙醇对内切葡聚糖酶的抑制作用

乙醇（１０％Ｖ／Ｖ）对内切葡聚糖酶存在抑制作用,一定浓度的ＢＲＩＪ３５、Ｔｗｅｅｎ８０、Ｔｗｅｅｎ２０可以部分或基本解除乙醇的抑制,而ＳＤＳ不能解除乙醇对酶的抑制。从荧光光谱可见,乙醇使酶分子的生色团埋藏于分子内部,两亲分子则反之。圆二色谱揭示了酶分子α螺旋结构为活性所必需。两亲分子结构不同,解除乙醇对酶抑制的能力也不同。     

鹿儿岛大学高度精制肝细胞生长因子

鹿儿岛大学医学部第二内科和齿学部口腔生化学的共同研究小组从暴发性肝炎患者血清中精制20多万倍促进肝实质细胞增殖的蛋白。这种蛋白,分子量与已知的肝实质细胞生长因子包括胰岛素,上皮细胞生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF)等等都不同。该小组发现了新的生长因子,定名为肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor: HGF)。现在得到某制药厂的合作,进入了测定基因序列的操作阶段。该小组在7月中旬召开的国际内     

介绍2个游戏型生物分子模型

新课程必修一"分子与细胞"模块中,蛋白质分子和核酸分子的结构既是教学重点,也是教学难点.在课堂教学过程中,笔者尝试通过学生游戏的方式帮助学生建立起蛋白质和核酸的分子结构模型,不仅使抽象的分子结构变得直观化,大大地激发了学生的学习兴趣.同时也培养了学生空间想象能力、模型构建能力,使教学难点得以成功地化解,取得了较好的教学效果.     

蜘蛛丝的分子结构与力学性能研究

蜘蛛丝尤其是蜘蛛大囊状腺产生的拖丝,具有独特的机械性能,是自然界颇具应用潜力的生物材料。现代分子生物学技术使蜘蛛丝蛋白基因得以克隆,通过高分子物理化学手段方法的利用,有利于揭示蜘蛛丝蛋白质序列、分子结构、以及分子结构和力学性能之间的关系。对不同种类蜘蛛丝蛋白的深入研究,将为基因工程方法人工合成并改造蜘蛛丝成为可能。