Ⅲ.胰岛素A链的合成及其与天然B链组合成结晶胰岛素

牛胰岛素A链是由廿一个氨基酸所组成的一条肽链。它共合四个半胱氨酸,其中二个与其它四个氨基酸通过硫硫键形成一个廿员环,另外两个与B链中的二个半胱氨酸通过两个硫硫键连结(图1)。一般胰岛素的种属差异性主要表现在A链中第8,9,10上的氨基酸有所不同,例如牛胰岛素A链第9位是丝氨酸,而在羊胰岛素则为甘氨酸。     

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。     

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     

从胰岛素A及B链重合成胰岛素以及A及B链肽段的合成

胰岛素是一种蛋白质激素,其基本单位是由一条带有一个含-S-S-键小环的肽链 A经二个-S-S-键和另一条肽链 B 连接而成,并具有一定构象。早在这两条肽链的氨基酸排列次序以及三个-S-S-键的位置尚未弄清楚以前,许多科学工作者曾企图用氧化方法使因还原而完全失活的胰岛素重行恢复活力,但都未成功。自从胰岛素的壹级结构阐明后,并没有人很快地去尝试胰岛素的合成,而是在含有两个半胱氨酸基的肽氧化成环规律以及新的 S-保护基的探索方面做了     

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     

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):     

人胰岛素原C肽的合成及放射免疫测定

胰岛素原是胰岛素的前体,本身生物活力很低,只是在胰脏β-细胞中经酶解后才释放出胰岛素发挥其作用,同时也释放出一分子C肽和两对碱性氨基酸.人胰岛素原C肽部分是三十一肽,其他动物的C肽与人C肽的差异较大.尽管C肽的功能尚不清楚,但人体血浆中C肽含量是检测β-细胞释放胰岛素功能的最好指标.临床放射免疫(放免)方法测定血清中C肽含量已是许多国家糖尿病研究中较为重要的手段.放免建立的先决条件是具备天然的或合成的     

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     

胰岛素分子结构电荷分布和活性

对胰岛素(猪)分子表面和表面静电势的计算表明: 胰岛素分子表面外壳类似球状,虽有凹凸,但不存在鲜明的洞穴和鼓包。A_6半胱氨酸、A_(11)半胱氨酸(除C_A及H_2)、A_(16)亮氨酸、B_(11)亮氨酸、B_(15)亮氨酸的全部原子均不在分子表面。它们是胰岛素分子内核的     

动态组合化学

尽管动态组合化学 (DCC)研究起步伊始 ,但在寻找与特定生物和非生物靶分子键合的物质方面已经表现出其潜在的发展前景     

豚鼠肝细胞膜胰岛素受体性质及其在人血清胰岛素测定中的应用

胰岛素(Ins)与其受体结合是行使生物功能的第一步,因此用Ins受体制剂测定人血清Ins的含量比放射免疫法(RIA)更真实,应用放射受体法(RRA)测定Ins含量与RIA对照还有助于发现Ins分子突变型糖尿病患者。     

超分子体系中的分子识别研究Ⅲ——环糊精双核铜配合物对芳香氨基酸的手性识别

分子受体(主体)选择性键合底物(客体)形成超分子种类的研究在化学和生物化学等领域是当今一个研究热点.天然和化学修饰环糊精具有相当的刚性和良好的疏水空腔,可以作为分子受体识别各种有机和无机以及生物分子形成主-客体或超分子配合物,而且可以作为一种优良的酶底物相互作用的模型被应用于科学和技术的几个领域.我们近来对天然环糊精和各种环糊精衍生物与萘衍生物分子识别的热力学性质研究,有助于我们加深理解受体-底物之间的几种弱相互作用力,包括范德华力、氢键和疏水相互作用力,得到了有意义的结果.在目前的研究中,我们报道环糊精双核铜配合物对芳香氨基酸的分子手性识别.这样的一种     

[D-Ala]~(B_0)猪胰岛素单晶培养及其X射线晶体学分析

胰岛素是一种重要的激素,多年来人们对其结构与功能的关系进行了多方面的研究,三方二锌猪胰岛素晶体结构分析结果为进一步的研究工作奠定了十分重要的基础。人们在探讨胰岛素分子与其受体相互关系时,对B链N端肽段发生了浓厚的兴趣。为此,应用改变B链N端一级结构的方法对其生物学功能进行了广泛的研究。研究结果表明胰岛素分子B链N端肽段氨基酸残基的加减使其生物活力和免疫活力在不同程度上受到影响。因此,测     

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     

去六肽(B_(25)-B_(30))胰岛素(DHI)的酶促合成

我们曾用半合成方法从DOI制备胰岛素的类似物,说明去六肽(B_(25)-B_(30))胰岛素仍具有胰岛素的生物活力。由于在半合成中羧基的酯化及皂化有副反应产生,半合成产物的质量尚待提高。井上等利用胰蛋白水解酶的逆反应成功地将人胰岛素的八肽(B_(23)-B_(30))与猪的DOI反应而获得人的胰岛素。在本工作中我们研究了DHI酶促合成的适宜条件及产物的分离,获得了均一的DHI。     

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     

自合成的A链与天然B链合成结晶牛胰岛素

本文扼要报导自合成的A链S-磺酸衍生物与天然B链S-磺酸衍生物给合而获得结晶牛胰岛素。前文报导后,我们在A链的合成以及最后半合成产物的纯化方面都作了改进。牛胰岛素A链羧端十二肽Ⅰ,即:N-苄氧羰基缬氨酰-S-苄基半胱氨酰-丝氨酰-亮氨酰-酪氨酰-谷氨酰胺酰-亮氨酰-谷氨酰-天门冬酰胺酰-酪氨酰-S-苄基半胱氨酰-天门冬酰胺,曾从下述两种合成途径获得:(1)已知的三肽酰肼     

磷酸酰胺天然产物氮磷键的生物合成研究进展

磷酸酰胺天然产物是指生物体产生的含有氮磷键的小分子化合物.因其结构和细胞内磷酸化的生物小分子或羧酸小分子相似,它们竞争生物生命活动某些必需酶的功能,从而表现出各种各样的生物活性.目前已知的磷酸酰胺天然产物氮磷键生物合成机制可以分为3类:Mcc B蛋白催化类、APS腺苷酰基转移酶(adenylyl sulphate:ammonia adenylyltransferase,APSAT)催化类和丙酮酸磷酸二激酶(pyruvate phosphate dikinase,PPDK)同源蛋白催化类.本文就这3类氮磷键生物合成机制进行综述.     

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     

某些[Mo_3S_4]~(4+)簇合物中[Mo_3S_3]簇环类芳香性本质的初探

对{Mo_3(μ_3-S_c)(μ-S_b)_3(x-dtp)_3(μ-dtp)(OH_2)}(dtp=(S_2P(OE_t)_2)~-(S_c,S_b,x分别指硫帽、桥硫、双硫螯合)簇合物Ⅰ(图1)进行晶体结构分析和化学反应性能的系统探讨发现,[Mo_3s_3]簇环具有类苯性.结构上,[Mo_3S_3]簇环的Mo—S_b键长(2.281±0.017(?))介于Mo—S单键(2.44(?))和Mo=S双键(2.08(?))键长之间,与苯环的C—C键平均化很相