浅谈重组赖氨酰内切酶生产胰岛素的应用及其前景 浦泰生物科技

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浅谈重组赖氨酰内切酶生产胰岛素的应用及其前景

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糖尿病是一类由于胰岛素分泌缺陷，胰岛功能丧失或二者结合而导至人体中的碳水化合物、脂肪及蛋白质代谢紊乱后而产生的高血糖现象等终生性的生理疾病[1]。而胰岛素是所有1型糖尿病和多数2型糖尿病患者的主要治疗药物。

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普通胰岛素是从猪牛等动物胰腺中提取，提取后经一系列生产工艺纯化后，才应用于糖尿病患者的治疗，虽能降血糖，但其副作用极大。与动物胰岛素相比，人胰岛素的副作用小、疗效更确切。但糖尿病患者需借助于价格昂贵的进口人胰岛素进行治疗。因此国内学者们自主研发人胰岛素类似物或重组人胰岛素，刻不容缓。
学者们通过几年的研究实验，成功研制、开发出属于中国自主研究的基因重组人胰岛素，但研究表明存在一定潜在的危险，有些药理及药代学研究还未确定，因此还需要一段时间才真正推广。据相关研究报道，内分泌科临床医生经长期观察和研究后，发现国产胰岛素在制剂纯度和药效上与进口胰岛素有较大差距，且在临床中经常有副作用现象出现。因此研发安全的新型人胰岛素类似物，迫在眉睫。

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由109个氨基酸残基组成的前胰岛素原被信号肽酶切除其信号肽部分，产生活性只有3%-5%的胰岛素原[2]；胰岛素原进入到高尔基体，并被蛋白酶将其中间的一段C肽切除后，最终生成具有生物活性的胰岛素[3]。如Kjeldsen[4]发现，将胰岛素原的cDNA分子中去除B30(Thr)，使B30(Thr)与前导肽相连，然后将人胰岛素原C肽与B链的B29(Lys)和A链的A1 (Gly)相连，通过重组、转化与表达，这表明去除 B30(Thr)能提高胰岛素原类似物的分泌表达，从而提升胰岛素的产量。研究结果表明，C肽自身并无活性，在胰岛素的形成过程中，只起到连接肽的作用[5]，对胰岛素二硫键的配对起决定性作用是A、B 链本身包含的正确的配对信息[6]。马妍[7]以重组pPICZalphaA-Lys-C/X-33中1号菌可分泌出有明显活性的Lys-C蛋白酶，且能完整地切开引导肽与C肽。重组赖氨酰内切酶的大量生产，更有利于运用在大规模的生产人胰岛素类似物的生产及后续有关胰岛素方面的研究，具有实际的经济运用价值。

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[1]李忠.中药膳食对2型糖尿病患者餐后2h血糖的影响观察[J].中医药导报,2006,12(2):31-32.
[2]冯佑铭,张友尚.重组人胰岛素研究的回顾和展望.生物工程进展,1996,16 (4):27-31.
[3]Kemmler W, Peterson JD, Steiner DF. Steiner. Studies on the Conversion of proinsulin to insulin. I.Conversion in vitro with trypsin and Carboxypeptidase B. J BiolChem, 1971, 246 (22): 6786-6791.
[4]Kjeldsen T. Yeast secretory expression of insulin precursors. Appl Microbiol Biotechnol, 2000, 54 (3): 277-286.
[5]Philip A. Kuhlman,RongjiChen,JoenelAlcantara,etal.RapidPurification of Lys-C from LysobacterenzymogenesCultures.BioProcessInternational,2009,28.
[6]高妍.德谷门冬双胰岛素——理想的新一代基础餐时双胰岛素制剂[J].中国糖尿病杂志,2011, 19(7):559-560.
[7]马妍,付志成,范开.重组赖氨酸内肽酶构建表达及活性方法研究[J].重庆理工大学学报, 自然科学版, 2015(4):53 - 59.