高稳定性人胰岛素的晶体学研究(Ⅱ)——A21-Gly突变体的结晶和初步晶体学分析

一、引言 胰岛素制剂的化学稳定性与其A链C端残基A21-Asn直接相关,通过蛋白质工程途径制备在A21位残基替换的突变体胰岛素可以明显提高其稳定性。通过晶体结构分析研究这些高稳定性突变体的精确三维结构,对了解这些改性胰岛素的结构基础以及寻求最佳实用     

长效胰岛素研究——(Lys-B_(31)-NH_2)-胰岛素的结晶和初步晶体学分析

天然胰岛素在酸性溶液中是一种短时效制剂,直接用于糖尿病患者需一天注射几次。因此,寻求长效制剂从一开始就是胰岛素临床应用提出的实际课题。经过相当时间的探索,已有一些长效制剂成功地用于临床。但目前广泛使用的长效胰岛素大多是通过引入外源蛋白和有机化合物(如鱼精蛋白胰岛素),或改变胰岛素的物理状态(如结晶Zn-胰岛素)来产生长效效应。由于含有外源因素,这类制剂在实际应用中有明显的缺点,如产生免疫反应、过敏反应、毒性等。蛋白质工程的出现,促使研究者努力通过胰岛分子本身的改造去寻求新型长效制剂,其主要特点是通过分子内在因素制导产生长效性,而无需外源物。为此目的,我们从1987     

高稳定性人胰岛素的晶体学研究——Ⅰ.A21-Ser突变体的结晶和初步晶体学分析

早就发现,胰岛素在酸性溶液中是不稳定的。其主要不稳定因素,是A链C末端残基Asn对酸水解特别敏感,极易发生脱酰胺反应并形成共价连接的二聚体。由于医用胰岛素制剂的重要部分是酸性溶液,因此这构成在临床应用上药剂纯度和保存中的重要问题。特别是近年来,通过蛋白质工程途径获得了一些可溶性长效胰岛素,它们都是酸性条件下的制剂,在过渡到实际应用时都需要解决A21-Asn脱酰胺反应所产生的不稳定问题。丹麦Novo研究所的Markussen等人运用基因定点诱变方法研究了一系列A21位残基取代的突变体人     

Gly~(B30)-人胰岛素——一种低抗原性胰岛素的初步晶体学研究

目前,免疫反应仍然是各种胰岛素制剂在临床应用中有待解决的问题,即使应用高纯度胰岛素来治疗糖尿病,也有约7096的患者在使用一段时间后会产生抗胰岛素抗体。因此,了解胰岛素免疫反应的分子基础,寻求既有低抗原性又保有充分生物活力的胰岛素制剂,在理论和实际上都有重要意义。同时,任何修饰胰岛素在用于实际临床时,也都会遇到免疫问题,因而在通过蛋白质工程途径寻求长效、高效等改性胰岛素的同时,必须了解其免疫特性,在这些     

开发非注射给药新方法

虽然注射能很好地将药物送到作用部位，但是，没有人喜欢注射治疗，因为注射会刺破皮肤，使人感觉不舒服。每天多次的注射会造成注射部位局部损伤，令人难以接受。尽管一些口服药物疗效好，但不易被降解。不过，大多数口服药物容易被消化酶降解或者难以通过肠上皮。对于一些较大的易被破坏的药物分子，是否可以采用其他的全身给药方法？如何改进口服药物？ 英国加的夫大学威尔士药物学院的凯拉韦（Ｉ．Ｋｅｌｌａｗａｙ）预测：在未来 １０年里，通过肺部进行全身给药将成为一种十分重要的途径。胰岛素、生长激素、基因治疗药物都可以利用这…     

A1-(D-丙氨酸)胰岛素初步晶体学研究

活力不同的胰岛素以及—级结构上不同部位化学修饰的胰岛素和围绕各种不同稳定性或不同效率而进行的分子改造胰岛素的研究是目前阐明胰岛素结构与功能之间关系的最有效手段之一.研究结果表明:在维持胰岛素生物活力上,胰岛素A链N端A1-Gly有举足轻重的作用.Krail和Geiger等人曾先后对胰岛素A链N端A1-Gly用不同构型的氨基酸取代,制备了一系列Al-位置由不同氨基酸残基置换的胰岛素修饰物,以探讨它们与生物活力之间的关系.用L和D构型氨基酸取代A1-Gly以后,所有L构型氨基酸取代的修饰胰岛素的活力严重降低到原胰岛素生物活力的10%左右,而所有由D构型氨基酸取代的胰岛素修饰物     

免疫球蛋白疗法

第二次世界大战期间(1939～1945年),对血浆蛋白分离作了一些基础性技术研究后,肌内注射免疫球蛋白(IMIG)首次用于预防原发性低丙种球蛋白血症引起的感染,那时,多数混合的供血者血浆遭到乙型肝炎病毒的污染,幸亏由于分离过程必需经过一系列的酒精分离步骤,这样实际上降低了传染性。肌注免疫球蛋白的使用早期,有时会传播乙型肝炎,但过去的12年中,通过对献血员进行乙肝表面抗原筛选,结果消除了传染的危险,至于非甲非乙(NANB)型肝炎,肌注免球同样享有一个长期的安全记录,其原因并不十分清楚,但部分由于注射途径、注射量较少以及分装蛋白制剂前处贮藏状态,非甲非乙型肝炎病毒在液体制备中有失活的可能性。     

Pt纳米微粒电极上CO吸附的电化学循环伏安和原位FTIR反射光谱

用化学还原法制备铂金属纳米微粒。经TEM表征纳米Pt微粒的平均直径为2.5nm。应用电化学循环伏安法研究了该纳米微粒电极的电化学性质，与本体Pt相比，吸附在Pt纳米微粒表面CO的氧化电流峰较宽。原位傅里叶变换红外反射光谱检测到Pt纳米微粒电极表面的孪生吸附态CO，以及随电极电位变化线型吸附和孪生吸附态CO向桥式吸附态CO的转化过程。还发现了Pt纳米微粒上吸附态CO的增强红外吸收等一系列特殊性能。     

追踪胰岛素对记忆的作用

虽然这种观点仍有争论，目前有证据表明正常的脑功能—包括学习和记忆，可能需要胰岛素。人们早就知道，胰岛素对于肌肉、肝细胞和脂肪细胞，从血液中吸取葡萄糖，产生肌体存活所需要的能量的过程，具有信号的作用。但是，人们认为胰岛素对脑却没有什么影响—内分泌学教科书上就是这样阐述的。目前，争论虽然频仍，日益增加的证据，开始驳斥上述的认识，提出胰岛素在脑中不仅极为重要，而且这种激素还可能影响到脑的最宝贵的功能：学习和记忆。动物和人的两类实验室中，有些研究专业提出：认知脑区的神经元，如海马和大脑皮层，如果不能得到…     

直喷式汽油机微粒排放规律与控制策略的研究进展

直喷式汽油机因较高的热效率而得到广泛的应用,然而它存在微粒排放较高的缺点.由于碳烟微粒的潜在致癌性,国际上开始将直喷式汽油机的微粒排放质量和数量列入新的排放法规进行限制.针对这一问题,国际上开展了大量的探索性研究.结果发现,直喷式汽油机的微粒排放主要来源于活塞顶面、气缸壁面、气门底面等处附着的燃油发生非预混合燃烧以及混合气分层燃烧.因而汽油机的混合气制备方式、燃油喷射参数、燃料物理化学特性、环境条件、运行工况参数等对微粒排放质量和微粒数量有显著影响.此外,乘用车排放测试是在底盘测功机上运行不同的工况循环,各种法规的工况条件不同,因而同一台汽车也会得到不同的排放测试结果.本文针对国际上的最新研究,系统总结了直喷式汽油机微粒生成路径、微粒生成影响因素与控制策略、汽油醇微粒排放特点、工况循环对微粒排放影响等几个方面的最新进展,并对今后的研究方向进行了展望.     

输精管内注入棉酚多聚乳酸对大鼠精子生成的影响

棉酚有明显抗雄性生育作用,但也存在明显的副作用,一是低血钾,二是生育恢复的不可逆性。这些副作用与剂量有关,若降低剂量,则副作用明显减小。本研究试图改变棉酚给药途径及剂型以减少棉酚用药量,从而减小     

用蒙脱石粘土制备多分散相难溶固体微球气溶胶的研究——粘土某些理化性质的影响

固体气溶胶是指固体微粒以空气为介质的悬浮物,这种固体微粒在重力作用下的沉降速度小于几何直径相当于3.5μm和密度相当为1的球形粒子的沉降速度。由于粘土具有许多优点,因此,用粘土制备成的气溶胶常用于生物学和医学研究的吸入实验中,其中天然蒙脱石粘土是制备微球气溶胶的理想原材料之一。     

超临界二氧化碳流体技术制备多孔微球研究进展

多孔微球凭借其特殊结构,在药物载体领域已成为一种性能突出的给药新剂型.传统方法如喷雾干燥和乳化-溶剂挥发法,制备多孔微球在理论上和技术上均已较成熟,且成球成孔效果较好,但是制备过程中仍存在着条件不易控制或有机溶剂难以有效去除等问题.近年来,超临界二氧化碳流体技术利用二氧化碳流体优越的流体性能及环境友好特性,已被广泛用于制备各种实心微球及载药微球.通过不断研究与总结,超临界二氧化碳流体可以用作干燥剂、携带剂、致孔剂及抗溶剂等,发挥多种作用,并且在制备多孔微球领域也展示出巨大的发展前景.本文将国内外采用该技术制备多孔微球的研究进展及存在问题作一综述,同时对多孔微球超临界流体制备技术的发展方向提出观点.     

谷子幼穗培养的体细胞胚胎发生和植株再生

如何从禾谷类作物的单细胞经离体培养再生植株以及获得再生能力强的细胞系是目前植物组织培养中十分引入注目的问题.休细胞胚胎发生具备最快速无性繁殖的潜能,并且由于经胚状体途径再生的植株来源于单细胞,因而特别适合于遗传、育种和突变体等研究。在一些禾谷类植物中,胚性细胞系的建立又是制备和培养原生质体的重要前提。谷子(Sctaria itlica)是我国一种重要的粮食作物。到目     

铁电体-金属纳米微粒复合材料的制备与性质

近年来,由金属微粒弥散相与氧化物电介质(玻璃或陶瓷)基体所构成的复合材料体系引起了人们的关注。由于这类材料在光学(光吸收、散射、非线性)、电学(隧穿效应,电致发光)、磁学及催化等方面均有一些特殊性质,使这类材料体系在理论研究和实际应用方面都具有很高的价值。目前,这类材料的制备主要是采用溅射法和溶胶-凝胶(Sol-gel)法。限于技术上的原因,上述材料的基体主要局限于一些简单的氧化物体系,包括SiO_2,Al_2O_3和ZrO_2。     

一种含酚胰岛素新晶型的初步晶体学研究

长久以来,苯酚类试剂被作为一种保存剂广泛地出现于各种胰岛素制剂中。但其功效并没有从理论上得以阐明。1958年,Schlichkrull在不同于传统的三方二锌及三方四锌胰岛素晶体生长体系中得到单斜胰岛素晶体,其中最大的差别是体系中含有浓度为1.0％的苯酚(phenol)。1964年,Kreyenbuhl和Rosenberg也报道了苯酚和间甲基苯酚(m-cresol)是制备长效胰岛素药物胰岛素-鱼精蛋白(NPH)复合物的必需条件。至此,人们开始注意到     

精氨酸~(B31)—人胰岛素的初步晶体学研究

胰岛素是迄今研究得最为广泛和深入的一种激素蛋白质,在其大量有关结构-功能关系知识积累的基础上,试图通过蛋白质工程构建新型胰岛素分子(如具有长效、高效、低免疫原性等)以改进糖尿病的临床治疗,已成为目前胰岛素研究的一个重要方向。 近年来,利用半合成和基因突变技术修饰胰岛素B链末端残基已获得明显的长效效应(如文献),深入了解这类修饰胰岛素长效作用的结构基础对寻求更优异的分子设计具有重要意义,这就需要这些衍生物的精确三维结构知识,本文报道一种经半合成制备的长效胰岛素——精氨酸-人胰岛素的初步晶体学研究。     

激光加热法制备超细Al_2O_3微粒

内直径为1—50nm、具有洁净表面或均匀覆盖层的超细微粒组成的材料叫做毫微晶材料,其性能大大优于相同成分的粗晶粒材料,也可能形成新的结构。例如,毫微晶TiO_2的性能比粗晶粒TiO_2高得多;在超细氧化铒微粒中观察到新相。因此,无论在理论上或潜在的实际应用上,研究超细微粒的制备和性能都是非常有意义的。目前,已有多种方法制备超     

金刚石膜的热导率特性研究

金刚石由于具有高硬度、高热导率、高红外透过率和优异的半导体特性,在高技术和未来的工业领域有广泛的应用前景.尤其是它的高热导率特性是最吸引人的一个研究领域,因为用金刚石制作的大功率半导体器件及微波器件的热沉将大大提高这些器件的性能.但是由于天然金刚石价格昂贵,潜在的市场并不广泛.而人工合成的金刚石膜由于成本低,并可制备成各种形状和尺寸的膜,作为散热材料的应用前景十分广阔.但是由于在制备金刚石膜的     

Pt纳米微粒电极上CO吸附的电化学循环伏安和原位FTIR反射光谱

用化学还原法制备铂金属纳米微粒. 经TEM表征纳米Pt微粒的平均直径为2.5 nm. 应用电化学循环伏安法研究了该纳米微粒电极的电化学性质, 与本体Pt相比, 吸附在Pt纳米微粒表面CO的氧化电流峰较宽. 原位傅里叶变换红外反射光谱检测到Pt纳米微粒电极表面的孪生吸附态CO, 以及随电极电位变化线型吸附和孪生吸附态CO向桥式吸附态CO的转化过程. 还发现了Pt纳米微粒上吸附态CO的增强红外吸收等一系列特殊性能.