胰岛素单体的结构特征及其运动方式

运用最小二乘叠合技术及图象显示技术对已测定的不同种属和不同晶型的胰岛素及各种胰岛素衍生物空间结构进行了广泛的构象比较.研究结果表明:二锌胰岛素分子Ⅰ更接近于天然单体的结构;二体内两个分子之间的构象差异发生在二体形成过程中,并在六体形成及六体堆积过程中完善和稳定;通过一些铰链肽A10,B4,B8,B24,B20及B23,胰岛素分子内各结构片段之间具有较灵活的相对运动,羧端残基可能移动大于10A;由于所处的环境不同,各残基侧链的运动性差别很大.     

长效胰岛素研究——2分辨率Arg-B31人胰岛素晶体结构测定

本文运用X射线分析技术,在2分辨率测定了Arg-B31-人胰岛素(ABHI)四锌晶型的晶体结构,最后的晶体学R因子为0.189,模型的平均键长偏差为0.018。精化后的结构模型显示,ABHI分子B链羧端构象比天然分子更加稳定,在二聚体内,分子Ⅰ的Arg-B31与分子Ⅱ的Glu-B21之间形成一对新的侧链间离子键,从而在ABHI六聚体表面增加了三对由相邻分子间形成的次级键。ABHI是一种长效胰岛素,上述结构特征揭示了其长效性的主要结构基础:由于Arg-B31的引入使ABHI六聚体增加了三对离子键,从而使其解聚成单体的速率减慢,在体内形成一个持续供应“库”。由此,作用时效得以延长,产生长效特征。这一实验结果证实了作者关于“增加次级键,稳化寡聚体”以产生长效胰岛素的分子设计原理的正确性,以及通过模型拟合和能量优化对ABHI主要结构特征的预测。