B链氨端去二肽(B1—2)羧端去五肽(B26—30)胰岛素的初步晶体学研究

为了研究各种胰岛素类似物的结构特征和B链羧端肽段的运动特征,在对各种胰岛素类似物广泛的结构比较基础上,梁栋材等人提出了胰岛素分子与其受体分子相互作用的两性表面,阐述了胰岛素分子在与受体结合过程中B链羧端肽段的运动及构象变化特征.Derewenda等人对B29-Al交联胰岛素的研究结果表明,由于B29-Al肽键的联结限制了B链羧端的运动,导致胰岛素失活.其它B链羧端的人变异胰岛素和修饰胰岛素的研究工作     

B链氨端去三肽(B1-B3)猪胰岛素的初步晶体学研究

晶体结构的研究表明,三方二锌猪胰岛素分子的B链N端肽段呈一种伸展结构,并相当程度地露于分子的表面,运动性较大。随着周围溶液环境的改变,如在四锌胰岛素中所表现的那样,其取向可做较大幅度的改变,其中分子Ⅱ中的Bl-B8残基由原来的伸展变为α-螺旋,由于B链N端肽段的一级序列,尤其是其中的B1-B3残基,在不同种属中的变化较大,一段时间以来,占主导的看法是认为它与分子的免疫活性相关,而与其生物活性关系不大。Des-Phe~(Bl)-Ins的研究结果支持了这一观点,它几乎保留了天然胰岛素的全部生物活性,同时免疫活性明显下降。但是,随着研究的继续深入,有关Des-(Phe-Val)~(Bl-2)-pig Ins,Des-(Phe-ValAsh)~(Bl-3)-pig Ins,Des-(Phe-Val-Asn-Gln)~(B1-4)-human Ins,Des-(Phe-Val-Asn-Gln-His)~(B1-5)-human Ins等的研究表明,这系列衍生物的生物活性随着N端氨基酸的逐步减少而明显下降。因此,人们越来越认为B链N端残基可能直接参与和胰岛素受体的相互作用。     

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     

去七肽(B24-30)胰岛素在含不同有机溶剂条件下的结晶

去七肽(B24-30)胰岛素(DHPI)是胰岛素B链C端经限制性酶解法切去相应肽段后没有活力但能结晶的胰岛素类似物。DHPI能结晶,因此用X-光衍射法研究DHPI的立体结构,对于了解胰岛素的结构和功能的关系有重要作用。前此报道DHPI的晶体是薄片状的,因此进一步寻找了其它的结晶。结果发现,去七肽胰岛素可以在含某些有机溶剂的0.05M柠檬酸溶液中结晶。结晶方法基本上用过饱和静止法。先配DHPI的贮存液,使含有0.05     

去B链羧端五肽(B_(26)—B_(30))胰岛素晶体结构的重原子衍生物分析

R3胰岛素晶体结构的测定,推动了人们试图继续用X射线分析法去研究不同晶系胰岛素的结构、不同种属胰岛素的结构,以及经化学修饰的胰岛素结构。不久前,我国晶体学工作者也报道了用分子置换法测定去B链羧端五肽胰岛素(简称DPI)的初步结果。这些结果对了解胰岛素结构的可柔性提供了很多有趣的信息,对于在分子水平上深入探索这个激     

两种新晶型的去五肽(B_(26—30))胰岛素晶体学研究

B链羧端去五肽(B_(26-30))胰岛素(简称DPI)是研究胰岛素结构与功能关系的一个重要的胰岛素类似物。生物化学研究表明,DPI虽然比胰岛素少近十分之一的氨基酸残基,却仍然保持相当高的胰岛素活力;而由DPI再去两肽(B_(24-25))的去七肽胰岛素则几乎完全丧失胰岛素的生物活力。许多研究都指出,胰岛素的B_(24),B_(25)残基对于胰岛素功能的发挥是非常重要     

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。     

Ⅱ.从天然胰岛素A及B链重合成结晶胰岛素

天然胰岛素的拆合(以下简称拆合)就是指:用化学办法将天然胰岛素分子的三个硫硫键打开,将胰岛素分子分为沒有生物活力的A、B两条肽链,然后,经过适当处理使此两条链在试管內,重新通过硫硫键接合起来,成为与天然胰岛素生物活力相同的分子。这一工作的过程简单表示如下(图1):     

Ⅴ.结晶胰岛素的全合成

牛胰岛素的全合成工作是在天然胰岛素的两条链重组合成功,并获得重合成的结晶胰岛素;以及人工合成的A及B链分別与天然胰岛素的B及A链组合成功,并分别获得半合成结晶胰岛素的基础上进行的。我们自1964年第一次获得具有生物活力的全合成产物以来,在工作中不断实践,不断总结,使全合成产物的生物活力逐步提高,抽提纯化的步骤也逐步得到改进。终于在1965年9月17日,获得了首批用人工方法合成的结晶牛胰岛素,实现了世界上人工合成     

结晶牛胰岛素的全合成

在这篇简报中,我们将初步报告由于我们三个单位五年以来的通力协作最近获得有关全合成结晶牛胰岛素的研究成果。胰岛素的壹级结构是在十年前由Sanger等搞清楚的。近两年来有关胰岛素合成方面,已有不少报导。Katsoyannis等报导了羊胰岛秦A及B锭的合成,并按Dixon和Wardlaw的重组合方法,将所合成的A及B链进行组合,只能观察到微弱的胰岛素活力。Zahn、Meienhofer等从他们所合成的羊胰岛素的A及B链衍生物经钠氨处理脱去保护基因     

胰岛素B链的合成及其与天然A链重合成结晶胰岛素

前文中报导,我们曾经合成出和Sanger所提出的胰岛素B链氨基酸顺序相同的卅肽S-磺酸化衍生物,它与天然A链重组合后,能表现最高达4％的胰岛素活力。现在,我们又在合成方面作了一些改进,所得的B链S-磺酸化衍生物与天然A链进行重组合,能表现出较高的生物活力,而且此氧化粗产物经仲丁醇-醋酸抽提后,已经获得形状与天然胰岛素完全相同的结晶(图1)。重结晶产物的活力为25个国际单位/毫克(表1)。根据此结果,加上其它的一些分析数据,可以充分说明我们已经完成了胰岛素的半合成工作。     

Ⅳ.胰岛素B链的合成及其与天然A链组合成结晶胰岛素

自从天然胰岛素的A及B链重合成结晶胰岛素成功以后,接着又证明天然胰岛素先经钠-液氨处理,再经过S-磺酸化、还原及重氧化等步骤也有约5％的胰岛素活力恢复。因此,人工合成胰岛素的工作就有可能从化学合成A及B链入手。胰岛素B链是由三十个氨基酸基按下列次序排列的三十肽(包括十六种不同的氨基酸):     

杂氮铝三环类化合物结构的XPS研究

作者曾报导了杂氮三环类化合物三个重要成员结构的XPS研究,分别证实这类化合物分子中N→B,N→Si和N→Ti配位键的存在,并研究了取代基以及分子环上引入羰基对这类配位键的影响,包括对杂氮硅三环类化合物的EHMO理论处理。     

鸭胰岛素的晶体生长及其初步结晶学的研究

研究胰岛素结构与功能之间的关系,是一项有意义的课题,对不同种属胰岛素以及一系列不同活力的胰岛素类似物的研究,已成为解决结构与功能关系的重要途径之一。本文的研究是一系列不同种属胰岛素研究中的一部分。鸭胰岛素一级结构与鹅胰岛素相同,因此对它的研究有一定的代表性。     

鹅胰岛素的分离纯化和一级结构测定

不同种属的胰岛素是在漫长的进化过程中所形成的天然类似物。对它们的研究在结构与功能的关系上或分子进化上都有重要意义。前文曾经报道了鸡胰岛素与蛇胰岛素的研究。本文的内容是采用类似的方法对过去尚未报道的鹅胰岛素所做的工作。鹅胰岛素的结晶形状     

不同条件下胰岛素别构中间体(T3R3)的初步晶体学分析

近年来对于胰岛素基本属性认识的一个重要进展,是X射线结构分析和波谱解析等揭示它具有经典别构蛋白的特性。已发现其单体具有T,R(或R~f)构象,其六聚体则表现出3种构象态:T_6,T_3R_3(或T_3R_3~f)及R_3。胰岛素T结构与R结构的区别在于:B链的B1-B8在     

[Leu]~(B_1)胰岛素的晶体生长及初步晶体学观察

晶体结构研究表明,三方二锌猪胰岛素分子的B链位于分子表面,呈伸展构象,和附近近的A_(13) Leu、A_(14) Tyr等残基有序地排布在一起。在胰岛素六聚体空间结构模型中,这些残基与相邻的另一个二聚体同样的残基靠近,共同组成了二聚体间的疏水相互作用。这一区域的变动可能会直接影响到胰岛素六聚体的形成过程和以胰岛素六聚体为堆积基础的结晶性质。     

腺苷三磷酸的从头计算法研究

腺苷三磷酸(ATP)是重要的生物分子,它在生物系统中起着重要的作用,因而人们不仅用实验方法,而且也用理论计算对它进行了广泛的研究。早在1960年Fukui和Pullman等人就用简单的分子轨道方法(休克尔方法)对ATP分子进行了研究。但因这个方法只考虑了π电子,忽略了磷酸链的三维结构的特性,而未能得到满意的计算结果。Boyd和Liscomb进一步用推广的休格尔方法(EHT或EHMO)对ATP分子进行计算,考虑     

求算溶液中大分子链分维的一种方法

分形(fractal)理论是近年才发展起来的一个数学新分支(B.B.Mandelbrot,TheFractal Geometry of Nature,1982),在各门学科中都有广泛而独特的应用。大分子链可视为由链段构成,而链段又由链节构成。链段本身受周围环境(溶剂、温度等)的影响,其大小、形态随时发生着变化。根据分形理论,大分子链有很好的自相似性,其形态可由分数维(D)来描述。通常,求算D值很困难,特别是复杂的大分子。本文给出了计算D值的一种简便方法。 de Gennes的标度理论给出了聚合度     

基于四链DNA构建纳米结构的研究进展

除DNA双螺旋结构外,DNA分子还可以形成三链和四链等其他二级结构.近些年来人们更加关注四链DNA的研究,包括G-四链体和I-motif结构.一方面由于富G和富C序列存在于基因的重要区域并发挥重要作用;另一方面由于四链结构组装的特殊性和结构柔性,其也常用于构建DNA纳米结构.此前基于双链DNA已经构建出许多纳米结构和材料,并发展出模块组装和DNA折纸等成熟的DNA纳米结构组装方法.本文将重点介绍近些年来富G和富C长链形成的四链DNA纳米结构和以四链结构为基本组装单元构建DNA纳米结构的相关研究进展,并简要介绍四链DNA纳米结构的功能性应用及展望其未来发展方向.