Insulinas


Inžinerijos kursinis darbas. Įvadas. Literatūros apžvalga. Istorija. Insulinas. Jo struktūra. Insulino receptorius. Jo struktūra. Insulino-Insulino receptoriaus sąveika. Gliukozės molekulių pasisavinimas į ląstelę. Insulino gryninimas. Chemiškai susintetintų žmogaus insulino genų ekspresija ir gryninimas E. coli kamiene. [3,5]. Insulino gamyba transgeniniuose augaluose. Insulino gamyba mielių ląstelėse (Saccharomyces cerevisiae). Insulino pardavimas. Diabetas. Išvados. Literatūra.


Šio darbo tikslas yra išsiaiškinti cukrinio diabeto biochemines priežastis, bei išnagrinėti insulino struktūrą, jo sąveiką su receptoriais ir kokiu būdu galima jį susintetinti, bei pagaminti, kad galėtų būti naudojamas rinkoje.

Kaip liga diabetas buvo pripažintas prieš 3500 metų, tačiau jo atsiradimo priežastis ilgą laiką buvo neįmenama mįslė. Tuo laiku, vienintelis būdas "kontroliuoti" diabetą buvo dieta, kurios metu buvo valgoma didesnis kiekis baltymų ir riebalų, nei angliavandenių. Ši dieta po diagnozės leido diabetikams gyventi kiek ilgiau - apytiksliai metus.

Didžiausias prasiveržimas įvyko 1921 metais, kai Frederikas Bantingas (ang. Frederick Banting) ir Čarlzas Bestas (ang. Charles Best) atlikę ekperimentą su šunimis parodė, kad kasos pašalinimas padarė juos diabetikais, o įleidus ekstraktą iš paskerstų, sveikų galvijų kasų, gliukozės koncentracija vėl normalizuojasi. Tada buvo išskirtas hormonas, sintetinamas Langerhanso salelėse.[14]

Lygiai po metų, sausį, Toronto ligoninėje suleista pirmoji insulino injekciją. Pacianto būklė sparčiai gerėjo, todėl 1923 pradžioje, praėjus vieneriems metams po pirmos bandomosios injekcijos, insulinas tapo plačiai pasiekiamas visame pasaulyje ir išgelbėjo begalę gyvybių. [6]

Insulinas buvo vienas iš pirmų baltymų, kuris kristalizuotas grynoje formoje (1926 metai). Kristalinė forma leido tyrėjams analizuoti struktūrą techninėmis priemonėmis, tai leido priartėti prie trimatės formos. Molekulės formos žinojimas padeda suprasti, kaip ji dirba kūne, tuo remiantis mokslininkai tyrinėjo kaip insulinas veikia ir su kokiomis molekulėmis sąveikauja. [15]

1978 metais insulinas tapo pirmuoju žmogaus baltymu, pagamintas biotechnologijos būdu laboratorijoje. Mokslininkų komanda klonavo žmogaus insulino geną į bakterinę DNR, ir panaudojo bakterijas kaip miniatiūrines gamyklas, A ir B baltymo grandinės sintezei. Antrame žingsnyje, cheminio proceso dėka sujungė jas, tokių būdu buvo gautas rekombinantinis žmogaus insulinas, kuris pavadintas humulinu.[14]

Insulinas yra polipeptidinis hormonas, jis susideda iš dviejų polipeptidinių grandinių (A ir B), kurias jungia disulfidiniai ryšiai. B grandinė susideda iš 30 amino rūgščių, o A grandinė susideda iš 21 amino rūgšties. B ir A grandines jungia disulfidiniai ryšiai esantys tarp CysB7 ir CysA7, taip pat tarp CysB19 ir CysA20, trečias disulfidinis ryšys susidaro A grandinėje tarp CysA6 ir Cys A11. Insulino molekulė susideda iš 51 amino rūgšties ir jos masė yra 5808Da. [9]

Insulino monomeras yra dvisluoksnis, tai yra B-grandinė perdengia A-grandinę. B-grandinę sudaro N-galinis segmentas (B1-B6 radikalai), II tipo β-vingis (B7-B10), centrinė α-spiralė (B9-B19), I tipo β-vingis (B20-B23) ir C-galinė β-klostė (B24-B28), po jos seka du B29 ir B30 radikalai. A-grandinė susideda iš N-galinės α-spiralės (A1-A8), Nekanoninio posūkio (A9-A11), antros α-spiralės ir C-galinių segmentų (A19-A21). [2]

Insulinas. (2015 m. Lapkričio 21 d.). http://www.mokslobaze.lt/insulinas.html Peržiūrėta 2016 m. Gruodžio 03 d. 15:52