Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Маленький и быстрый

Яд улиток-конусов помог создать быстродействующий мини-инсулин

Сергей Коленов, N+1

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 (Xiong et al., A structurally minimized yet fully active insulin based on cone-snail venom insulin principles), 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.

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.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

инсулин разработка препаратов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Инсулин против хронического колита

Регулярное введение инсулина в прямую кишку подавляет хроническое воспаление кишечника в мышиной модели заболевания.

читать

Инсулин в таблетках

Инсулиновые таблетки способны пережить «путешествие» через желудок и доставить нужное количество гормона в организм диабетика.

читать

Больные диабетом смогут отказаться от инсулина

Исследователи приступили к разработке новой формы лекарства от диабета 1 типа. В случае успеха пациенты смогут отказаться от регулярных инъекций инсулина.

читать

Инсулин без передозировки

Молекулярные биологи из MIT создали аналог инсулина, который самостоятельно «управляет» своей эффективностью, что позволит диабетикам в ближайшем будущем не бояться гипогликемии и вводить лекарство в организм заметно реже.

читать

Ингибитор фермента MK2 для профилактики и лечения диабета

Подавление активности печеночного фермента MK2 решает все метаболические проблемы при ожирении, метаболическом синдроме и сахарном диабете 2 типа.

читать