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):     

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     

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     

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):     

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     

用蛋白质二硫键异构酶研究人胰岛素原二硫键的重组

蛋白质二硫键异构酶(PDI,Protein Disulfide lsomerase)是一种亚基分子量为57kD的二聚体蛋白,它催化蛋白质巯基和二硫键的交换反应,一般认为它参与细胞内蛋白质天然二硫键的形成。我们曾用PDI研究过胰岛素A,B链的重组,在合适的条件下,PDI使二硫键错接的胰岛素或S-磺酸型胰岛素A,B链以25—30％的产率生成胰岛素,以及使S-磺酸型Al-B29交联胰岛素以90％的产率生成含有天然二硫键的交联胰岛素。尽管还原的胰岛     

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。     

以二维核磁共振解析S-磺酸型胰岛素A链残基质子自旋体系

文献[1]报道了S-磺酸型胰岛素B链的残基质子自旋体系解析。本文报道以500MHz绝对值型同核相关谱(COSY)、300MHz相敏双量子谱(DQ)、接力相干转移谱(RCT)和核欧伏豪斯谱解析的S-磺酸型胰岛素A链残基质子自旋体系。     

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     

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     

1,3-偶极环加成反应合成脯氨酸C60衍生物

富勒烯官能化合物所具有的特殊性质和潜在应用,使富勒烯成为人们研究的热点。文献已经报道了许多制备C_60衍生物的环加成反应,其中C_(60)与含氮1.3-偶极的[2 3]环加成反应产率高,选择性好。我们课题组曾经利用甘氨酸合成了一系列C_（60）吡咯环衍生物,在此基础上我们利用脯氨酸合成了新的一类C_（60）衍生物,发现新合成产物的两个顺反异构体的偶极距有较大的差别,能够用简单方法将之分离。用~1H NMR,~（13）C NMR,FDMS,UV-Vis等光谱手段对新合成的化合物进行了表征,并在HP9000工作站上利用Ceruis2的Gaussian94软件包中的MINDO/3量子化学方法计算了产物的偶极距。 化合物1,2A,2B,3A,3B的合成反应过程见图1。化合物1的制备方法如下:将C_（60）40mg     

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。     

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。     

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     

[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     

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     

去B链羧端五肽(B_(26)—B_(30))胰岛素-(NH_4)_2PtCl_6重原子衍生物分析

本刊曾报道去B链羧端五肽胰岛素(简称DPI)-K_2HgI_4重原子衍生物的分析,用这个重原子衍生物,运用SIR法得到了一个4(?)分辨率的DPI分子在C_2空间群中排布的初步结果。由于该重原子衍生物质量不够好,所以结果尚待进一步肯定。为了得到DPI分子在晶胞中的确切排布以及原子水平上的三维结构,多对同晶置换法仍是目前测定生物大分子的最有效方法之一,为此,我们在DPI晶体生长及重原子衍生物制备方面做了进一步探索,获得了某些     

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     

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