ХімТехДопомога

Допомога в питаннях, пов'язаних з хімічною промисловістю починаючи від важкого машинобудування і закінчуючи поліграфією та друком

Інсулін в організмі людини

Інсулін представляє собою поліпептидний гормон, молекула якого складається з двох ланцюгів – А (21 амінокислотний залишок) та В(30 амінокислотних залишків). Ланцюги А і В з’єднуються дисульфідними містками між амінокислотними залишками А7 і В7 та А20 і В19. Третій дисульфідний зв'язок з’єднує залишки у ланцюгу А між А6 і А11.insulin_2

Інсулін в організмі людини синтезується в рибосомах ?-клітин підшлункової залози у вигляді препрогормону з молекулярною масою 11,5 кД. Препрогормон  в результаті обмеженого протеолізу послідовно перетворюється в ендоплазматичному ретикулумі та апараті Гольджі на прогормон (молекулярна маса 9 кД) та зрілий інсулін (молекулярна маса 5,7 кД). Головним фізіологічним стимулом секреції інсуліну з клітин підшлункової залози в екстрацелюлярний простір є збільшення концентрації глюкози в крові понад рівень фізіологічної норми (3,3 – 5,5ммоль/л).

Інсулін в організмі людини регулює перш за все обмін вуглеводів через стимуляцію транспорту глюкози, сприяння утилізації глюкози шляхом гліколізу, пентозофосфатного шляху та синтезу глікогену, гальмування процесу глюконеогенезу в печінці. Він також впливає на обмін ліпідів, амінокислот та білків, процеси клітинного росту та проліферації. Порушення синтезу, секреції інсуліну та реактивності інсулінових рецепторів призводить до захворювання на цукровий діабет, яке характеризується стійкою гіперглюкоземією – підвищеним вмістом глюкози в крові.

На Землі більше 60 млн. людей страждають на цукровий діабет. Розрізняють дві форми діабету:

- інсулінозалежний цукровий діабет, який розвивається внаслідок аутоімунного руйнування   значної кількості секретуючих інсулін ?-клітин підшлункової залози;

- інсулінонезалежний цукровий діабет, за якого у більшості хворих зберігаються ?-клітини підшлункової залози, але порушені специфічні реакції клітин на дію інсуліну або регуляція його секреції під впливом збільшеної концентрації глюкози крові.

Значна доля хворих на цукровий діабет, перш за все на його інсулінозалежну форму, потребує регулярного введення інсуліну. Спершу спробою отримання інсуліну для ін’єкцій було використання тваринного інсуліну з підшлункової залози свиней та великої рогатої худоби. Але тваринний інсулін відрізняється від інсуліну людини за амінокислотною послідовністю, до того ж його  виділення є дорогим, що обмежує фармацевтичне виробництво.    Хімічний синтез інсуліну складається з 170 реакцій і є надто складним для  масштабного  промислового виробництва.

Роботи з одержання генно-інженерного інсуліну були розпочаті у 1976 році з хімічного синтезу синтетичних генів окремих поліпептидних ланцюгів інсуліну. Кожен з таких генів приєднували до 3'-кінця гену ферменту ?-галактозидази у складі вектора pBR322, яким потім трансформували клітини E.coli. Трансформована кишкова паличка синтезувала гібридні білки, що складалися з ферменту ?-галактозидази і А чи В ланцюгу інсуліну, приєднаного до нього через залишок метіоніну. Після обробки химерного білка бромціаном пептид звільнявся. Але утворення дисульфідних містків та формування функціонально активного білка не відбувалося. Більш продуктивним виявився інший підхід.  Рестриктазний фрагмент мРНК, який кодує проінсулін, був використаний  як матриця для отримання кДНК. Останню було клоновано у E.coli, що дало змогу одержати високоефективні продуценти інсуліну.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

ХімТехДопомога © 2015 Сайт присвячений хімічній промисловості, починаючи від важкого машинобудування і закінчуючи поліграфією та друком. Детальні огляди можливостей промислових досягнень. На сайті згадуються такі теми як: протикорозійний захист, методи другу видавничої продукції, технології виробництва термопластів, додрукарська підготовка видання та багато іншого.