B链N端缩短的胰岛素类似物研究——Ⅱ.去B~(1～3)胰岛素CD光谱及生物与免疫活性

本文在前文基础上报道了desB~1、desB~(1～2)、desB~(1～3)、desB~(1～3)B_4~(pYr)的近紫外、远紫外圆二色光谱。近紫外CD光谱显示因B链N端缩短其276nm负值下降,表明N端残基的去除影响分子六体甚至二体的形成。近紫外CD光谱显示随N端残基的逐步去除其分子有序性下降。     

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B链N端和C端缩短对其与胰岛素抗体结合力的影响

本文研究了B链N端和C端缩短的若干胰岛素类似物与胰岛素抗体的结合能力。结果表明:去B链C端五肽胰岛素(DPI)分子中B_1-Phe去除后其与胰岛素抗体结合力明显下降,这与去B_1-Phe胰岛素与胰岛素抗体结合力下降的趋势相似;去B链C端六肽胰岛素(DHI)与胰岛素抗体结合力与DPI非常接近,都为胰岛素的70%左右。而去B链C端七肽胰岛素(DHPI)与胰岛素抗体结合力与去B链C端六肽胰岛素(DHI)相比,其结合力下降了一个数量级。说明胰岛素B_1-和B_(24)-Phe残基对组成和维持胰岛素分子的抗原决定簇起着重要作用。去B链九肽胰岛素(DNI)与胰岛素抗体的结合力与去B链C端八肽胰岛索(DOI)及DHPI相似。本文对上述结果进行了讨论。     

去B链羧端七肽胰岛素的免疫活性及受体结合能力

测定了胰岛素类似物去B 链羧端七肽胰岛素(DHPI)的免疫活性和它与受体的结合能力。DHPI 能与豚鼠抗胰岛素血清反应,生成免疫沉淀条纹。经放射免疫测定,它的免疫活力是胰岛素的1.8%。DHPI 在低剂量时不能和胰岛素受体(大白鼠脂肪细胞和豚鼠红细胞)结合,高剂量时有明显结合。DHPI 与豚鼠红细胞胰岛素受体的结合不显示负协同效应,而胰岛素与它的结合显示负协同效应。     

去B链羧端七肽胰岛素的免疫活性及受体结合能力

测定了胰岛素类似物去B链羧端七肽胰岛素(DHPI)的免疫活性和它与受体的结合能力。DHPI能与豚鼠抗胰岛素血清反应,生成免疫沉淀条纹。经放射免疫测定,它的免疫活力是胰岛素的1.8%。DHPI在低剂量时不能和胰岛素受体(大白鼠脂肪细胞和豚鼠红细胞)结合,高剂量时有明显结合。DHPI与豚鼠红细胞胰岛素受体的结合不显示负协同效应,而胰岛素与它的结合显示负协同效应。     

去B链C端五肽胰岛素类似物的制备和性质

A_1B_(29)-(MSC)_2胰岛素经胃蛋白酶限制性地水解得A_1-(MSC)-DPI。通过Edman降解方法,从A_1-(MSC)-DPI制备了B链N端缩短的DPI类似物,即:去B_1(Phe)-DPI,去B_(1-2)(Phe Val)-DPI和去B_(1-3)(Phe Val Asn)-DPI。本文还叙述了它们的生物活力。     

B链N端缩短的胰岛素类似物研究——Ⅲ.猪desB~1[Trp]~(B_2)胰岛素的制备及性质

本文采用酸稳定性氨基可逆保护基甲基磺酰乙氧羰酰基(MSC)对猪胰岛素氨基进行选择性保护后,经Edman降解两次制得[MSC]_2~(A_1B_(20))desB~(1-2)INS,以此作为半合成起始物,在有N-乙基吗啉存在的二甲亚砜溶液中与甲基磺酰乙氧羰酰色氨酸对硝基苯酯(MSC·Trp·ONP)缩合,中间产物经SP-Sephadex C-25分离后脱保护、纯化,所得最终产物经醋酸纤维薄膜电泳,萤光光谱,氨基酸组成及N-末端分析确证为desB~1[Trp]~(B_2)INS。小白鼠惊厥活力和肝细胞膜受体活力分别为原料胰岛素的60%和52%,放射免疫活力低于原料胰岛素但高于去B_1胰岛素。     

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。     

去B链羧端五肽胰岛素的结构研究——Ⅱ.晶体生长及其初步结晶学观察

培养了两种可供初步又一光衍射实验用的去五肽胰岛素的晶体,并对其进行了结晶学参数的测定。     

去B链羧端五肽胰岛素的结构研究——Ⅰ.制备及性质

本文报道了一种改进的去B链羧端五肽胰岛素(DPI)的制备方法。按此法可获适宜单晶培养用的DPI制剂。其结晶制剂的受体结合活力为胰岛素的88%。其小白鼠惊厥活力为20I.U./毫克。在Zn~( )存在下和胰岛素有免疫交叉反应。     

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。     

去B链羧端五肽胰岛素的结构研究——Ⅲ.高分辨核磁共振研究

研究了胰岛素(Ins)和去B链羧端五肽胰岛素(DPI)的250兆周核磁共振,发现DPI、Ins核磁共振谱之间存在着差异。这说明胰岛素分子羧端五肽的切除引起在溶液中局部构象变化。这种构象变化似乎不影响Ins分子的生物活性。许多研究表明Ins分子在溶液中存在着解离聚合平衡,聚合状态与溶液浓度、pH有密切关系。如果改变DPI和Ins溶液的浓度及pH,前者波谱变化不明显,后者随溶液浓度、pH增加而增加。Ins波谱中的缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸CH_3部分与芳香环质子部分共振峰均加宽。这些说明DPI在无Zn~( )溶液中不存在解离聚合平衡,而可能以单体形式存在。     

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.     

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。     

胰岛素B链中肽段的合成 Ⅶ.胰岛素B链C-端十四肽衍生物的合成

胰岛素B链中C-端十四肽的衍生物,即Cbz·Leu·Val·(S-Bz)Cys·Gly·(γ-OCH_3)·Glu·(N~G-NO_2)Arg·Gly·Phe·Phe·Tyr·Thr·Pro·(ε-Tos)Lys·Ala·OCH_3(B_(17-30))分别从Cbz·Leu·Val·(S-Bz)Cys·Gly·ONP(B_(17-20)ONP)和H·(γ-OCH_3)Glu·(N~G-NO_2)Arg·Gly·Phe·Phe·Tyr·Thr·Pro·(ε-Tos)Lys·Ala·OCH_3(B_(21-30b))直接缩合或Cbz·Leu·Val·(S-Bz)Cys·Gly·(γ-OCH_3)Glu·(N~G-NO_2)Arg·Gly·OH(B_(17-23a))和H·Phe·Phe·Tyr·Thr·Pro·(ε-Tos)Lyg·Ala·OCH_3(B_(24-30b))借DCCI法缩合而得。B_(21-30b)由Cbz·(γ-OCH_3)Glu·(N~G-NO_2)Arg·Gly·Phe·Phe·Tyr·Thr·Pro·(ε-Tos)Lys·Ala·OCH_3(B_(21-30))经溴化氢的三氟醋酸溶液处理后获得;B_(17-20)ONP系由Cbz·Leu·Val·(S-Bz)Cys·Gly·OH和对硝基苯酚用碳二亚胺法缩合而成。按新的方案(3+7)将Cbz·(γ-OCH_3)Glu·(N~G-NO_2)Arg·Gly·OH(B_(21-23a))和B_(24-30b)用DCCI法缩合生成B_(21-30),其物理常数与以前用(2+8)方案合成的十肽衍生物的数据相同。B_(21-23a)由Cbz·(γ-OCH_3)·Glu·ONP和(N~G-NO_2)Arg·Gly·OH缩合生成;B_(24-30b)系由Cbz·Phe·Phe·Tyr·Thr·Pro·(ε-Tos)Lys·Ala·OCH_3经催化氢化而得。该七肽衍生物又由Cbz·Phe·Phe·Tyr·Thr·OH(B_(24-27a))和H·Pro·(ε-Tos)Lys·Ala·OCH_3以DCCI法缩合而得。B_(17-23a)则由B_(17-20)ONP和H·(γ-OCH_3)Glu·(N~G-NO_2)Arg·Gly·OH 缩合而成。     

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     

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％．