牛胰岛素详细信息的完整收集
基本介绍中文名:牛胰岛素mbth:来自牛胰岛素的胰岛素分子量:5733.53(Da)性质:蛋白质激素测定时间:1955功能:牛胰岛素的血糖调节、简介、化学结构、合成牛胰岛素、科学研究、研究过程、科学意义、医疗功能、抗炎作用、抗动脉硬化作用、抗血小板聚集作用、治疗骨质增生、治疗精神疾病、作用机制、调节糖代谢、调节脂肪代谢、调节蛋白质代谢、其他功能简介牛胰岛素来自牛胰腺的胰岛素hybri-max；牛胰岛素；胰岛素(牛胰岛素)编号:11070-73-8 EINECSNo。:234-291-2分子式:C254H377N65O75S6分子量:5733.53牛胰岛素是牛胰腺中胰岛β细胞分泌的调节糖。它的一级结构1955是由英国的S.Sanger确定的。牛胰岛素具有抗炎、抗动脉硬化、抗血小板聚集、治疗骨质增生、治疗精神疾病等作用。中国是第一个合成人工牛胰岛素的国家。从65438到0965，中科院上海生物化学研究所在其所长王英来的带领下，与北京大学和中科院上海有机化学研究所的科学家合作，经过多次失败，终于在世界上首次用人工方法合成了生物活性蛋白——结晶牛胰岛素。人工牛胰岛素的合成，标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途上迈出了重要一步。9月1965，我国完成了结晶牛胰岛素的全合成。经过严格鉴定，其结构、生物活性、理化性质、晶体形态与天然牛胰岛素完全相同。这是世界上第一个人造蛋白质，是人类认识生命、揭开生命奥秘的可喜一步。该成果获1982中国自然科学一等奖。1953年，英国人f·桑格桑格因确定了牛胰岛素的一级结构而获得1958年诺贝尔化学奖。牛胰岛素，缩写为BHb，可以用小角X射线散射来表征。化学结构牛胰岛素是一种蛋白质分子。其化学结构由英国科学家桑格在1955年确定并阐明:牛胰岛素分子是一个双链分子，由一条由21个氨基酸组成的A链和另一条由30个氨基酸组成的B链组成，由两对二硫键连接，A链本身有一对二硫键。在牛胰岛素的结构模型之后，科学家们相继测定了不同生物来源的胰岛素，发现牛胰岛素的化学结构与桑格首先测定的基本相同。人胰岛素也是如此，只是在A链第8位用苏氨酸代替丙氨酸，在第10位用异亮氨酸代替缬氨酸；B链第30位被苏氨酸取代。合成牛胰岛素当美国的v . du vigne and(1901-1974)在1953年合成了第一个天然多肽激素(为此他在1955年获得了诺贝尔化学奖)时，Sanger (F .在1918-之后完成了胰岛素的全部测序工作(为此据媒体报道，在1955-1965期间，世界上有10个研究团体。研究路线的确定是1956，也就是在桑金率先确定牛胰岛素的化学结构并因此获得诺贝尔奖的第二年，另一位英国著名科学家在国际权威的《自然》评论文章中预言“合成胰岛素将在遥远的未来”。在这种情况下，1958上半年，中科院上海生物化学研究所科技人员提出研究“合成胰岛素”这一意义重大、难度高的基础科研项目，国际上还没有人开始研究。但是，对于一种蛋白质的合成，需要获得与天然产物具有相同生物活性和结构的纯产物，才能实现其全合成。由于胰岛素分子的化学结构复杂，也具有蛋白质分子的特定构象。因此，合成胰岛素不仅要完成肽链的合成，还要使合成的肽链折叠成与天然胰岛素相同构象的活性分子。在当时的胰岛素“家族”中，只有牛胰岛素的化学结构已经确定，所以谨慎的选择了人工合成牛胰岛素。这一重大基础科研项目一经提出，立即引起了我国国家领导人的高度重视。在王英来主任的同意和支持下，决定联合现有的牛景毅领导的蛋白质合成组、曹领导的蛋白质结构与功能组和领导的酶组，成立以曹为首的“五人领导小组”，采用五路方案，即1，掌握天然胰岛素A、B链的拆装关键；2.加强多肽合成的力量，发展多肽合成；3.组织原料、氨基酸和肽合成试剂的生产；4.研究胰岛素的构象，从胰岛素的酶解产物中分离纯化天然肽，作为化学合成或酶促合成更大肽的原料；5.开展酶促合成肽链和肽转移反应的研究，向人工合成牛胰岛素的成功迈进。科研过程按照这个计划积极组织人员，使各项研究工作快速顺利地进行。首先在沈的指导下，建立了氨基酸的生产工艺，人工合成了胰岛素B链中的几个小片段。后来杜玉仓、张等人发现，天然胰岛素A、B链经过S-磺化后，不仅可以分离纯化得到稳定的产物，而且易于重组A、B链，得到5 ~ 10%的胰岛素活性产物。1959的成功为胰岛素合成中A链和B链的化学合成奠定了基础，到目前为止，胰岛素合成的研究已取得初步进展。随后几年，虽然致力于“大兵团作战”，但没有取得实质性突破。直到1963，以邹承鲁为首的天然胰岛素A、B链重组产生的胰岛素的产率从5 ~ 10%提高到50%左右。从65438到0964，牛景毅、龚月婷领导的肽合成组人工合成B链。具有天然A链的重组胰岛素是成功的。1965中国科学院有机科学研究所与北京大学化学系合作，王友、邢领导的联合研究团队完成了胰岛素A链的化学合成。上海生物化学研究所合成的胰岛素B链重组成功，通过纯化获得了与天然胰岛素具有相同比活性和抗原性的人工合成牛胰岛素晶体，其晶体形态和酶切图谱也与天然胰岛素相同。合成胰岛素的成功，宣告了中国科学家经过8年的研究，获得了这场科学竞赛的“世界冠军”。随后，曹主持论文起草，这一重要科研成果于1965 11月以简报形式首次发表在《中国科学》杂志上，并于1966月全文发表。科学意义合成牛胰岛素是科学上的一大飞跃，它标志着合成蛋白质时代的开始。是生命科学发展史上新的重要里程碑，是揭示生命奥秘伟大进程中的可喜一步。同时也是我国自然科学基础研究的一大成就。医学功能抗炎作用糖尿病和动脉粥样硬化都是炎症性疾病。重症患者，如急性心肌梗死、脑出血、脓毒症、烧伤等。，即使没有糖尿病也会有应激性高血糖。181国外危重病人静脉注射胰岛素，死亡率下降43%。一周后，C反应蛋白、炎症因子和一氧化氮明显下降。这说明胰岛素可以保护血管内皮，减少脂质浸润，抑制血管壁炎症，防止器官衰竭。抗动脉硬化作用载脂蛋白E基因缺陷是动脉硬化的原因。因此，牛胰岛素可以用于临床，无需担心胰岛素会加重动脉粥样硬化。有人进行了口服胰岛素治疗动脉粥样硬化的实验。结果硬化块数减少，硬化面积减少22%-37%。因为口服胰岛素已被胃液破坏，失去降血糖作用，抗动脉粥样硬化与胰岛素的抗炎和内皮细胞保护作用有关，而与降血糖作用无关。抗血小板聚集功能正常的血管内皮细胞具有抗血小板聚集功能，一般不会出现动脉粥样硬化。高血糖、高血脂、高血压会激活内皮细胞的氧化应激反应，损伤内皮，血小板聚集起到推波助澜的作用。牛胰岛素的降血糖作用间接保护内皮细胞。治疗骨质增生牛胰岛素能增强成骨细胞的活性，合成胶原纤维，促进骨骼对氨基酸的吸收。牛胰岛素还能促进维生素D的合成和吸收，有利于骨形成，最适用于糖尿病合并骨质疏松症的治疗。牛胰岛素低血糖症治疗精神病主要用于中毒性精神病引起的精神障碍和震颤谵妄，对焦虑、紧张、神经衰弱也有效。不同类型的牛胰岛素也有不同的作用。有三种类型的(牛)胰岛素，即中效和长效牛胰岛素、短效牛胰岛素和专门降低餐后血糖的超短效牛胰岛素。中长效牛胰岛素又称预混胰岛素，由短效胰岛素和中效胰岛素按不同比例混合而成。其发病时间为1 ~ 2小时，持续时间约为12小时。每天注射两次，适合一般二型糖尿病患者，但注射后半小时才能吃东西。短效牛胰岛素适合血糖不好控制的人，饭后血糖特别高的人。他们需要在睡前补充另一种中长效胰岛素，以维持夜间的基础胰岛素需求，保持夜间血糖稳定。注射后20 ~ 30分钟起效，持续4 ~ 6小时，每日需注射3 ~ 4次。其特点是起效快、浓度高、单位时间内降血糖作用强，可皮下、肌肉或静脉注射。关于胰岛素医学文献专门降低餐后血糖的牛胰岛素起效非常快，10分钟后开始起效。专门针对餐后血糖高的患者，注射后就可以吃了。其持续时间也比其他胰岛素短，为1 ~ 2小时。作用机制为什么牛胰岛素对患者的作用这么大？这必须从牛胰岛素的作用机理来讨论。胰岛素调节葡萄糖代谢，可促进全身组织对葡萄糖的摄取和利用，抑制糖原的分解和异源化。所以牛胰岛素有降血糖的作用。当胰岛素分泌过多时，血糖迅速下降，脑组织受影响最大，可导致惊厥、昏迷，甚至胰岛素休克。相反，胰岛素分泌不足或胰岛素受体缺乏往往导致血糖升高；如果超过肾糖阈值，糖就会从尿中排出，引起糖尿；同时，由于血液成分的变化(含有过量的葡萄糖)，还会导致高血压、冠心病和视网膜血管疾病。胰岛素与糖尿病的关系是多种作用的结果:(1)促进肌肉和脂肪组织中的靶细胞膜载体将血液中的葡萄糖转运到细胞内进行代谢。(2)通过* * *化合价修饰，使磷酸二酯酶活性增强，cAMP水平降低，cGMP浓度升高，从而使糖原合酶活性增强，磷酸化酶活性降低，加速糖原合成，抑制糖原分解。(3)通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶激活丙酮酸脱氢酶，加速丙酮酸氧化为乙酰辅酶a，加速糖的有氧氧化。(4)通过抑制PEP羧激酶的合成，减少糖异生的原料来抑制糖异生。(5)抑制脂肪组织中的激素敏感脂肪酶，减缓脂肪动员，增加组织对葡萄糖的利用。调节脂肪代谢关于胰岛素医学文献牛胰岛素能促进脂肪的合成和储存，减少血液中的游离脂肪酸，抑制脂肪的分解和氧化。胰岛素缺乏可引起脂肪代谢紊乱，脂肪储存减少，分解加强，血脂升高，长期可引起动脉硬化，进而导致严重的心脑血管疾病；同时，由于脂肪分解加强，产生大量酮体，导致酮症酸中毒。调节蛋白质中的胰岛素代谢，促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质的合成，抑制蛋白质的分解，有利于生长。垂体生长激素促进蛋白质合成的作用只有在胰岛素存在的情况下才能显示出来。所以胰岛素也是生长不可或缺的激素之一。牛胰岛素的其他功能可以促进钾、镁离子穿过细胞膜进入细胞；能促进脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)和三磷酸腺苷。