Инсулин - человек
Cтраница 2
У дрожжей Saccharomyces cerevisiae векторы с высоким1 уровнем экспрессии конструируют на основе промоторов генов. Так, с помощью промотора алкогольдегидрогеназы С1 удалось добиться прямой транскрипции в дрожжах гена инсулина человека, а в опытах с использованием промотора фосфоглицераткиназы получен высокий уровень экспрессии генов интерферонов. [16]
Молекулы этих гормонов отличаются лишь одним аминокислотным остатком: в положении В 30 в инсулине свиньи находится Ala, а в инсулине человека - Thr. [17]
Однако, из-за небольших различий в аминокислотном составе инсулина человека и других видов млекопитающих, а также из-за наличия следовых количеств примесей, у некоторых пациентов развиваются аллергические реакции к инсулину животных. Ген инсулина человека встраивают в бактериальную клетку, а затем такие клетки размножают в ферментере с целью получения больших количеств белка. [18]
АНТИДИАБЕТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА, понижают содержание сахара в крови. К ним относятся инсулин и препараты на его основе, а также производные сульфонилмоче-вины и бигуанидина. Разработаны методы биосинтеза инсулина человека. [19]
В молекуле инсулина есть внутрицепочная ди-сульфидная связь, целостность которой необходима для сохранения активности инсулина. Инсулины, полученные от разных видов животных и человека, незначительно отличаются аминокислотной последовательностью. Наиболе близок по аминокислотному составу к инсулину человека инсулин из поджелудочной железы свиньи, отличающийся всего одной аминокислотой в В-цепн, где вместо треонина в 30 - м положении находится аланин. [20]
Инсулин животных имеет несколько иную первичную структуру, отличающуюся от структуры инсулина человека. Инсулин, вводимый путем инъекций при заболевании человека диабетом, - это инсулин свиньи и крупного рогатого скота. Инсулин крупного рогатого скота имеет ту же цепь Б, что и инсулин свиньи, но цепь А отличается от цепи А инсулина человека тем, что имеет в положении 8 - 10 аминокислотные остатки Ala Ser-Val вместо Thr-Ser-Ile. Инсулин слона имеет такую же цепь Б, как и инсулин человека, но цепь А отличается тем, что в положениях 9 и 10 вместо Ser-Ile находятся Gly-Val. [21]
 |
Расщепление дисульфидных поперечных связей надмуравьиной кислотой. [22] |
Более того, необходимо, чтобы обе поперечные ди-сульфидные связи оставались нерасщепленными. Удаление части остатков из той или другой цепи путем их избирательного отщепления приводит к частичной или полной потере активности. Хотя инсулины, выделенные из поджелудочной железы нескольких видов животных-коровы, свиньи, овцы и кашалота, сохраняют гормональную активность в организме человека и могут быть использованы для лечения больных диабетом, они все же не идентичны инсулину человека. Тем не менее весьма существенно то, что в каждой цепи инсулина в определенных положениях всегда присутствуют одни и те же аминокислоты независимо от вида, из которого был выделен данный инсулин. Однако в других положениях аминокислоты могут различаться у разных видов. Эти наблюдения убедительно свидетельствуют о том, что биологическая активность инсулина зависит от аминокислотной последовательности его цепей, а также от наличия в определенных положениях поперечных связей между цепями. [23]
Два различных инсулина были выделены из поджелудочных желез крысы и тунцовых рыб. Действительно, в инсулинах рыб N-концевой аминокислотой может быть серии, лейцин или аланин. Инсулин человека более близок по своему строению инсулину свиньи, кашалота и кролика, нежели инсулину быка, овцы и лошади. [24]
Инсулин животных имеет несколько иную первичную структуру, отличающуюся от структуры инсулина человека. Инсулин, вводимый путем инъекций при заболевании человека диабетом, - это инсулин свиньи и крупного рогатого скота. Инсулин крупного рогатого скота имеет ту же цепь Б, что и инсулин свиньи, но цепь А отличается от цепи А инсулина человека тем, что имеет в положении 8 - 10 аминокислотные остатки Ala Ser-Val вместо Thr-Ser-Ile. Инсулин слона имеет такую же цепь Б, как и инсулин человека, но цепь А отличается тем, что в положениях 9 и 10 вместо Ser-Ile находятся Gly-Val. [25]
С помощью методов генетической инженерии можно будет получать продукты, которые не могли ранее применяться из-за того, что выделять их из тканей животных было сложно и дорого. К числу их относятся интерфероны. В клиниках сейчас очень широко изучается эффективность синтезируемых бактериями интерферонов при лечении вирусных заболеваний и разных форм рака. С внедрением биотехнологических подходов существенно снизится стоимость уже используемых медицинских средств, а инсулин человека, образуемый бактериями или дрожжами, со временем, вероятно, заменит инсулин свиньи ( гл. [26]
Были клонированы гены ряда белков, необходимых в медицине. Нужный для лечения диабета инсулин в настоящее время получают из поджелудочной железы забитых на бойне животных. Хотя такой инсулин удовлетворяет сегодняшние потребности в этом препарате, тем не менее в связи с увеличением случаев заболевания сахарным диабетом, которому в США подвержено более 5 % населения, в какой-то момент спрос может превысить предложение. Кроме того, инсулин забиваемых на бойнях животных не идентичен по своей аминокислотной последовательности инсулину человека, и потому для некоторых людей он неэффективен и даже непереносим. Полученный таким способом синтетический инсулин человека уже применяется при лечении диабета. Сходным образом благодаря рекомби-нантным ДНК стало возможным использование в лечебной практике гипо-физарного гормона роста ( соматотро-пина), ранее недоступного для медицинских целей. Это важно потому, что гормон роста животных из-за различий в аминокислотной последовательности соматотропина человека и животных неэффективен при лечении карликовости человека. [27]
Фрагменты ДНК, которые необходимо клонировать, соединяют либо с плаз-мидной, либо с фаговой ДНК. Полученная конструкция, состоящая из ДНК-фрагментов различных организмов, называется реком-бинантной ДНК. Если такую ДНК ввести в бактериальную клетку, то с каждым циклом деления увеличивается и число копий реком-бинантной ДНК. Встроенный в бактериальный геном чужеродный ген может использоваться для получения в промышленных количествах полезного белка, например такого, как инсулин человека, который в норме не производится бактериальной клеткой. [28]
Были клонированы гены ряда белков, необходимых в медицине. Нужный для лечения диабета инсулин в настоящее время получают из поджелудочной железы забитых на бойне животных. Хотя такой инсулин удовлетворяет сегодняшние потребности в этом препарате, тем не менее в связи с увеличением случаев заболевания сахарным диабетом, которому в США подвержено более 5 % населения, в какой-то момент спрос может превысить предложение. Кроме того, инсулин забиваемых на бойнях животных не идентичен по своей аминокислотной последовательности инсулину человека, и потому для некоторых людей он неэффективен и даже непереносим. Полученный таким способом синтетический инсулин человека уже применяется при лечении диабета. Сходным образом благодаря рекомби-нантным ДНК стало возможным использование в лечебной практике гипо-физарного гормона роста ( соматотро-пина), ранее недоступного для медицинских целей. Это важно потому, что гормон роста животных из-за различий в аминокислотной последовательности соматотропина человека и животных неэффективен при лечении карликовости человека. [29]
Основным антидиабетическим средством в настоящее время является инсулин крупного рогатого скота и свиней. Инсулин регулярно вводят больным в виде инъекций. Однако во многих случаях чужеродный инсулин вызывает у больных аллергические реакции. Поэтому остро стоит задача искусственного получения инсулина человека в количествах, достаточных для терапевтических целей. [30]
Страницы: 1 2 3