丹参酚酸A和丹参酚酸B与胰岛素相互作用的分子光谱学研究以及葡萄糖的影响

采用紫外-可见光谱、荧光光谱和傅里叶变换衰减全反射红外光谱等技术,研究在模拟人体生理Ph值条件下,丹参酚酸A(或丹参酚酸B)与胰岛素分子之间的结合作用,以及丹参酚酸A(或丹参酚酸B)对胰岛素二级结构的影响,并考察葡萄糖对它们的影响。实验结果表明,丹参酚酸A和丹参酚酸B均能导致胰岛素内源性荧光静态猝灭;同步荧光和三维荧光谱图表明胰岛素与丹参酚酸A(或丹参酚酸B)结合后,构象没有发生明显变化。红外光谱研究表明,胰岛素与丹参酚酸A(或丹参酚酸B)结合后二级结构发生了一些改变,β-转角和无规则卷曲的相对含量略有增加,α-螺旋和β-折叠没有发生明显改变。葡萄糖的加入会改变丹参酚酸A(或丹参酚酸B)与胰岛素的结合程度,并加剧胰岛素构象变化以及二级结构中α-螺旋相对含量改变,从而影响丹参酚酸A(或丹参酚酸B)-胰岛素体系中胰岛素的生物活性。     

随葡萄糖响应的合成类闭路胰岛素递释系统

糖尿病是日益严重的全球性公共健康问题。有效控制Ⅰ型及中晚期Ⅱ型糖尿病的关键在于实时的监测血糖浓度并适时的注射胰岛素。因此研制有效的对环境葡萄糖浓度做出响应的智能胰岛素递释系统成为近年来蛋白质递释研究领域的热点。本文主要介绍模拟胰腺分泌胰岛素反馈机制的化学合成闭路胰岛素递释系统。这种仿生系统也被称作“人工胰脏”,通常由葡萄糖敏感因子与相应的执行器材料整合而成,可以根据人体内血糖浓度的变化有效调节胰岛素的释放。本文将重点讨论基于葡萄糖氧化酶(GOx),葡萄糖结合蛋白(GBP)及苯硼酸(PBA)的三种不同递释体系的作用机理和最新研究进展。     

[B10G1u,B24-Asp-B25]人胰岛素类似物的制备、鉴定与性质研究

采用PCR方法, 将人胰岛素分子B链B10位His突变为Glu, 在B24和B25位之间插入Asp, 构建了\胰岛素原基因. 利用通用型质粒pBV220构建表达载体, 在大肠杆菌DH5α中表达, 表达蛋白为包含体形式, 约占菌体总蛋白的20%～30%. 经过复性和凝胶过滤得到胰岛素原融合蛋白. 用胰蛋白酶和羧肽酶B酶切, 经DEAE离子交换和RP-HPLC纯化得胰岛素突变体类似物. 用凝胶过滤法测定了蛋白质分子自身的缔合性质, 用圆二色谱测定了构象变化. 放射性免疫活性及受体结合活性测定结果表明, 突变体分子缔合性明显下降, 放免活性和受体结合活性分别约为人胰岛素的73.6%和146%.     

基于核磁共振氢谱代谢组学研究黄连解毒汤对胰岛素抵抗大鼠棕色脂肪组织代谢组的影响

采用基于核磁共振氢谱(¹H NMR)的代谢组学方法, 研究了黄连解毒汤(HJD)对高果糖诱导胰岛素抵抗大鼠模型棕色脂肪代谢组的影响. 选取Wistar大鼠32只, 适应7 d后随机分为正常对照组、 模型组、 阳性药物对照组和黄连解毒汤组, 每组8只. 正常对照组给予纯净水喂养, 其它3组给予100 g/L的果糖水喂饲. 28 d后, 4组大鼠除了继续给予100 g/L的果糖水喂养外, 阳性对照组和黄连解毒汤组同时分别给予阿托伐他汀10 mg/(kg·d)和HJD水煎剂3.175 g/(kg·d)灌胃, 正常对照组和模型组给予一定体积的生理盐水灌胃, 整个实验持续56 d. 取各组大鼠棕色脂肪组织(BAT), 采集各组组织提取液的¹H NMR谱, 运用主成分分析法(PCA)分析. 与正常对照组相比, 在模型组中乳酸、 胆碱、 磷脂胆碱/甘油磷脂胆碱、 肌酸/肌酸酐、 牛磺酸和肌苷的含量升高, 脂质含量降低; 黄连解毒汤组逆转了模型组中上述各代谢物的变化, 且引起肌醇升高, 均具有统计学意义. 实验结果表明, 黄连解毒汤能够逆转机体能量代谢、 减轻细胞膜受损以及降低肝肾损伤, 初步阐明了黄连解毒汤对胰岛素抵抗状态下棕色脂肪组织代谢的调控作用.     

miR-17-5p调节肝脏胰岛素敏感性的作用机制

探讨miR-17-5p对肝脏胰岛敏感性调节作用及其机制。通过脂质体瞬时转染的方法,将miR-17-5p mimics及inhibitor分别导入HepG2、Hepa1-6及小鼠肝原代细胞中,通过qRT-PCR验证获得microRNA功能获得性及功能缺失性的细胞株,在此基础上进一步检测胰岛素刺激下相关信号通路蛋白表达。在HepG2、Hepa1-6及小鼠肝原代细胞过表达miR-17-5p后,胰岛素信号通路相中p-AKT、p-GSK3β磷酸化增强;反之,p-AKT、p-GSK3β磷酸化减弱。同时发现,过表达miR-17-5p可降低PTEN蛋白表达,抑制miR-17-5p表达后PTEN的蛋白表达量上调。细胞中过表达PTEN可抑制因miR-17-5p过表达增强的p-AKT、p-GSK3β蛋白水平。本研究结果初步证明miR-17-5p通过靶向调节PTEN表达,从而参与调节肝细胞胰岛素敏感性。     

Molecular Dynamics Simulation on Stability of Insulin on Graphene

通过分子动力学模拟研究了胰岛素与不同尺寸石墨烯的相互作用,并比较了固定的石墨烯与不固定的石墨烯对蛋白质吸附行为及动力学的影响. 通过分析胰岛素蛋白在吸附过程中构象与取向的变化和吸附过程的动力学行为证实了石墨烯对胰岛素蛋白的有效吸附. 通过对蛋白质结构的分析发现蛋白质的三级结构在所有的体系中均有不同程度的破坏,而蛋白质二级结构的稳定性则与体系有关,其中非固定的石墨烯因其具有较大柔性而表现出对蛋白质二级结构的破坏具有一定选择性. 同时还发现石墨烯的尺寸对于胰岛素的吸附动力学过程也有较大影响.     

班廷（Banting，Frederik Grant，1891—1941）加拿大生物化学家（Biochemist，Canada）

班廷1916年毕业于加拿大多伦多大学医学院，一战中，他作为一名军医在海外服役，1818年因战火中英勇顽强获陆军十字勋章。后在伦敦西方大学讲授解剖学与生理学。1921年回多伦多大学任职，1923年升为教授。19世纪后叶至20世纪初许多学者推测糖尿病与胰腺激素有关，并称该激素为胰岛素，但口服动物胰脏治疗糖尿病无效。     

基于抗原决定基的胰岛素分子印迹电化学传感器

采用抗原决定基法制备了胰岛素电化学分子印迹传感器.以胰岛素C端多肽作为模板分子,定向自组装在Au电极上,以邻苯二胺为功能单体,电化学聚合制备分子印迹聚合膜.以NaOH为洗脱液,洗脱模板分子,形成的与胰岛素C端多肽三维结构相匹配的分子印迹孔穴能特异性识别胰岛素.重吸附胰岛素分子后,以K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]为探针,通过测量探针在电极表面产生的电流大小实现胰岛素的间接测定.在1.0 × 10-14~5.0 × 10-13 mol/L浓度范围内,传感器的电流响应值与胰岛素浓度呈良好的线性关系,检出限为7.24 × 10-15 mol/L(3σ).此传感器具有较好的选择性和稳定性,并成功用于血清样品中胰岛素的测定.     

人工合成胰岛素的精神代代相传——纪念我国人工合成结晶牛胰岛素50周年

我国科学家从1958年开始,经过6年多的曲折努力,终于在1965年9月成功地获得了人工全合成牛胰岛素的晶体。这是世界上第一个人工合成的具有生物活力的结晶蛋白质,它标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途中迈出了关键性的一步,从而成为我国自然科学发展史上的一个重要里程碑。在完成这重大的科研项目中,我国科学家所体现的敢做难题、勇攀高峰的精神,顾全大局、团队协作的精神,艰苦奋斗、不计名利的精神和严格认真、严谨求实的精神是值得发扬光大,代代相传的。