Вся экология | Реклама | Что такое экология? | О нас | Подписка | RSS

Вся экология | Экологические новости



Опубликовано 04/06/2020, в 19 ч. 09 мин., 279 просмотров

Яд улиток-конусов помог создать быстродействующий мини-инсулин

Иллюстрация: pixabay.com

Основываясь на данных о яде хищных улиток-конусов, ученые разработали миниатюрную версию инсулина, которая действует в несколько раз быстрее человеческого. Этот эффект достигается за счет того, что мини-инсулин не способен образовывать комплексы из нескольких молекул.

Как отмечают исследователи в своей статье для Nature Structural and Molecular Biology, соединение может лечь в основу новых препаратов для снижения уровня глюкозы в крови. 

Человеческий инсулин и его аналоги широко применяются при лечении сахарного диабета. Однако у этих веществ есть серьезный недостаток – склонность образовывать комплексы из двух или шести молекул. После введения под кожу они распадаются на мономеры лишь через 15-30 минут, что замедляет эффект от инъекции. 

В поисках аналогов, позволяющих быстро снизить уровень глюкозы в крови, специалисты обратились к необычному источнику – хищным морским улиткам из семейства конусов (Conidae). Эти моллюски охотятся на рыб и беспозвоночных с помощью яда, который впрыскивают через видоизмененные зубы радулы. Яд конусов представляет собой сложный химический коктейль, состав которого варьируется от вида к виду. Например, у конуса географического (Conus geographus) в него входят быстродействующие варианты инсулина, вызывающие у жертвы резкое падение уровня сахара в крови и гипогликемический шок.

Конус впрыскивает жертве яд.

gfycat.com

Исследователи во главе с Дэнни Хун-Чиех Чоу (Danny Hung-Chieh Chou) из Университета Юты тщательно изучили инсулины из яда конусов. Еще несколько лет назад члены команды доказали, что одна из них молекул, Con-Ins-G1, способна связываться с инсулиновым рецептором человека. Этот вариант инсулина короче человеческого и не формирует димеры и гескамиры, что позволяет ему действовать намного быстрее. К сожалению, на рецепторы людей это соединение действует в 20-30 раз слабее обычного инсулина.

На новом этапе ученые решили совместить в одной молекуле лучшие качества Con-Ins-G1 и человеческого инсулина. Для этого они реконструировали структуру инсулина конуса и его взаимодействие с рецептором методами кристаллографии и криоэлектроной микроскопии. 

Оказалось, что неспособность Con-Ins-G1 формировать димеры и гексамеры связана с отсутствием остатка на C-конце B-цепи. В человеческом инсулине на ней располагается октапептид, критически важный для взаимодействия с рецептором. Однако у конусов его нехватка компенсируется за счет аминокислотных остатков TyrB20 и TyrB15, первый из которых более важен.

Воспользовавшись полученными данными, авторы разработали небольшую гибридную молекулу, которую назвали мини-инсулином. Подобно Con-Ins-G1, у нее есть аминокислотный остаток TyrB20 и сильно укорочена B-цепь. Помимо этого, мини-инсулин несет аминокислотные остатки HisA8, GluB10 и ArgA9, которые усиливают взаимодействие с рецептором. 

Эксперименты в пробирке и с участием лабораторных мышей показали, что эта молекула связывается с инсулиновым рецептором так же эффективно, как и человеческий инсулин. При этом она не образуется комплексов, что позволяет ей действовать практически мгновенно. Как отмечают авторы, мини-инсулин – самая короткая в своем роде молекула, обладающая функциями инсулина.

Скромные размеры не только обеспечивают мини-инсулину быстродействие, но и облегчают его синтез. Это делает его главным кандидатом на роль препарата нового поколения для регуляции уровня глюкозы в крови.







Источник




Комментарии

Популярные новости:

Архив новостей:

Экопортал не гарантирует достоверность материалов. Позиция Экопортала не всегда может совпадать с позицией, изложеной в материале. Экопортал не несет ответственности за какие-либо ошибки, также за какие-либо действия, предпринятые на основании этих материалов.

© ECOportal 2002-2020 гг.

Вся экология: Новости, Архив новостей, Пресс-релизы, Экспорт новостей, Каталог организациий, Экологические ссылки, Добавить ссылку, Календарь событий, Добавить событие в календарь, Статьи, Книги, Рефераты, Законы и документы, Составы отходов, Экологический словарь, Доска объявлений, Голосования, Реклама на сайте, Рассылка, RSS, Обучение

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где явно указан автор. При полном или частичном цитировании всех материалов ссылка на Всероссийский Экологический портал обязательна. Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик администратора.

RSS лента
Rambler's Top100
Rambler's Top100