重組人胰島素類似物的研究應(yīng)用進(jìn)展課件

1、 重組人胰島素類似物的研究應(yīng)用進(jìn)展ContentsContnts 21 胰島素的發(fā)展2 人胰島素的制備3 重組人胰島素類似物的研究4 甘精胰島素及其應(yīng)用5z展望Hot Tip1 胰島素的發(fā)展 921年Banting等首先從家畜胰臟中提取得到一種較純的降血糖物質(zhì)，命名為胰島素（insulin），1922年用于臨床，1926年Abel制得結(jié)晶。我國1941年由上海楊氏化學(xué)治療研究所首先研制并投產(chǎn)。以豬胰為原料，刨碎后，經(jīng)酸醇提取、堿化、酸化除去蛋白質(zhì)、減壓濃縮、去脂質(zhì)、鹽析等得到粗品，再除去雜蛋白、結(jié)晶、洗滌、干燥而成，為白色或類白色結(jié)晶粉末Hot Tip982年Eli Lilly公司應(yīng)用重組DN

2、A技術(shù)生產(chǎn)重組人胰島素稱為Humulin；1991年Novo Nordisk生產(chǎn)重組人胰島素稱為Novolin；1997年Hoechst AG公司生產(chǎn)的重組人胰島素稱為Insuman；1996年Eli Lilly公司生產(chǎn)胰島素類似物名為Humalog；1997年Eli Lilly公司生產(chǎn)胰島素類似物名為Liprolog；1999年Novo Nordisk生產(chǎn)了重組人胰島素類似物名為Novo Rapid；2000年Aventis公司生產(chǎn)的重組人胰島素類似物為長效胰島素名為Lantus，即甘精胰島素，其與人胰島素不同之處是Asp21被甘氨酸（Gly）取代，在B鍵C端增加了2個精氨酸Arg）殘基。2

3、1世紀(jì)以來重組人胰島素類似物更有較大發(fā)展。2 人胰島素的制備1 酶促修飾法Your Text HereYour Text HereYour Text HereYour Text HereDescription of the contentsClick to add Text無色桿菌（）蛋白酶Click to add TextClick to add TextClick to add TextHot Tip AB鏈合成法分別用化學(xué)方法合成人胰島素A鏈和B鏈基因，分別插入克隆載體質(zhì)粒所攜帶的-半乳糖苷酶基因中，再將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，發(fā)酵產(chǎn)生的細(xì)胞總蛋白質(zhì)中，約有0 %是-gla-A和-gla-

4、B融合蛋白。收集后破碎、離心得粗包涵體。再溶解包涵體，溴化氰化學(xué)切割，磺基化處理，空氣中氧化生成活性胰島素，最后純化，即得。Hot Tip反轉(zhuǎn)錄酶法從豬胰臟細(xì)胞中，提取mRNA混混合物，此混合物中含有豐富的胰島素原mRNA，逆轉(zhuǎn)錄、復(fù)制生成雙鏈dcDNA。用限制酶Pst I進(jìn)行片段處理與用Pst I同樣處理的PBR322質(zhì)粒DNA連接，并轉(zhuǎn)化到大腸桿菌細(xì)胞中，發(fā)酵，產(chǎn)物純化，胰蛋白酶部分水解，再用胰蛋白酶和羧肽酶B進(jìn)一步水解。水解產(chǎn)物純化即得較高純度的人胰島素。豬胰島素經(jīng)酶促修飾生產(chǎn)的人胰島素或用重組技術(shù)微生物合成生產(chǎn)的重組人胰島素，已收載于美國藥典34版，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式見Diagram 酶促轉(zhuǎn)

5、化法或應(yīng)用重組DNA技術(shù)生產(chǎn)的重組人胰島素，其化學(xué)結(jié)構(gòu)均與內(nèi)源性人胰島素完全相同。為避免長期或較大劑量使用人胰島素產(chǎn)生的低血糖，可用重組人胰島素類似物目前，已研究的重組人胰島素類似物主要有6-7：（1）人胰島素的A鏈第21位上的天冬酰胺（AsnA21）置換為其他氨基酸，如甘氨酸（Gly）、谷氨酸（Glu）、絲氨酸（Ser）等，且B鏈末端增加1個精氨酸（ArgB31）；（2）人胰島素的A鏈第21位上的天冬酰胺（AsnA21）置換成其他氨基酸，而且B鏈末端增加2個精氨酸（Arg31-Arg32）；（3）人胰島素中除了A鏈第21位上的天冬酰胺（AsnA21）置換成其他氨基酸，B鏈末端增加一個精氨酸（

6、ArgB31）外，B鏈的第10位上的蘇氨酸（ThrB10）置換成其他氨基酸，B鏈末端增加2個精氨酸（Arg31-Arg32）。各類人胰島素類似物的結(jié)構(gòu)見表2酸（Pro）與29位賴氨酸（Lys）順序顛倒，其他序列與人胰島素完全一致；又如僅B鏈28位的脯氨酸（Pro）被天冬氨酸（Asp）替代，其他氨基酸序列與人胰島素一致的Novo Rapid等。4 甘精胰島素及其應(yīng)用1. 甘精胰島素（insulin glargine）是屬于上述第2類重組人胰島素類似物中的一種。人胰島素A鏈第21位上的天冬酰胺（AsnA21）被甘氨酸（Gly）替代，B鏈末端增加2個精氨酸ArgB31-ArgB32），其結(jié)構(gòu)見圖4。

7、甘精胰島素的蛋白質(zhì)3維結(jié)構(gòu)見圖58。TitleTitleTitleTitleChart Title in heretext in heretext in heretext in heretext in hereDiagramHot Tip2009年糖尿病學(xué)雜志發(fā)表了蘇格蘭、瑞典、英國和德國等共127 000名患者用甘精胰島素治療的研究。理想的胰島素治療方案應(yīng)能最大限度的模擬人體生理狀態(tài)下的胰島素分泌，包括胰腺持續(xù)的基礎(chǔ)量分泌和對糖負(fù)荷產(chǎn)生的快速釋放。甘精胰島素的特點(diǎn)是藥物吸收穩(wěn)定，作用緩慢，無明顯的血藥峰值出現(xiàn)，較好地模擬正常生理性胰島素的分泌。臨床應(yīng)用的甘精胰島素注射液為無澄清溶液，注入皮下組織后，生理pH值（約pH 7.4）即形成微細(xì)沉積物（為六聚體），可持續(xù)釋放少量甘精胰島素，從而產(chǎn)生預(yù)期的、有長效作用的、平穩(wěn)、無峰值血藥水平，至少24 h9。甘精胰島素與胰島素受體（insulin receptor，IR）結(jié)合，研究表明，甘精胰島素的結(jié)合動力學(xué)同人胰島素極相似。因此，可認(rèn)為它與經(jīng)由胰島素受體而介導(dǎo)胰島素的作用相同，主要通過促進(jìn)骨骼肌和脂肪等周圍末梢組織攝取葡萄糖、抑制肝葡萄糖產(chǎn)生而降低血糖。甘精胰島素能抑制脂肪細(xì)胞內(nèi)脂解、抑制蛋白質(zhì)水解和促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。重組人胰島素類似物近年已有很大發(fā)展，目前重組人胰島素類似物已有幾十種。雖然對人