Оказывает многогранное влияние на обмен практически во всех тканях. Основная функция инсулина — обеспечивать проницаемость клеточных мембран для молекул глюкозы. В упрощенном виде можно сказать, что не только углеводы, но и любые питательные вещества в конечном счете расщепляются до глюкозы, которая и используется для синтеза других содержащих углерод молекул, и является единственным видом топлива для клеточных энергостанций — митохондрий. Без инсулина проницаемость клеточной мембраны для глюкозы падает в 20 раз, и клетки умирают от голода, а растворенный в крови избыток сахара отравляет организм. Нарушение секреции инсулина вследствие деструкции бета-клеток — абсолютная недостаточность инсулина — является ключевым звеном патогенеза сахарного диабета 1-го типа. Нарушение действия инсулина на ткани — относительная инсулиновая недостаточность — имеет важное место в развитии сахарного диабета 2-го типа. История открытия инсулина связана с именем русского врача И. Соболева вторая половина 19 века , доказавшего, что уровень сахара в крови человека регулируется специальным гормоном поджелудочной железы. В году инсулин, выделенный из поджелудочной железы животного, был впервые введен десятилетнему мальчику, больному диабетом. После получения первой промышленной партии инсулина в последующие несколько лет пройден огромный путь его выделения и очистки. В результате гормон стал доступен для больных сахарным диабетом 1 типа. В году датский исследователь Хагедорн оптимизировал действие инсулина в организме, предложив пролонгированный препарат. Первые кристаллы инсулина были получены в году, а в в году английский биохимик Г. Сенджер расшифровал структуру инсулина. Развитие методов очистки гормона от других гормональных веществ и продуктов деградации инсулина позволили получиь гомогенный инсулин, называемый однокомпонентным. В начале х г. Швачкиным был предложен химический синтез инсулина, однако осуществление данного синтеза в промышленном масштабе было дорогостоящим и нерентабельным. В дальнейшем шло прогрессирующее улучшение степени очистки инсулинов, что уменьшало проблемы, обусловленные инсулиновой аллергией, нарушениями работы почек, расстройством зрения и иммунной резистентностью к инсулину. Был необходим наиболее эффективный гормон для заместительной терапии при сахарном диабете — гомологичный инсулин, то есть инсулин человека. В годах достижения молекулярной биологии позволили синтезировать с помощью E. Использование аффинной хромотографии значительно снизило содержание в препарате загрязняющих белков с более высокой м. К таким белкам относятся проинсулин и частично расщепленные проинсулины, которые способны индуцировать выработку антиинсулиновых антител. Использование человеческого инсулина с самого начала терапии сводит к минимуму возникновение аллергических реакций. Человеческий инсулин быстрее абсорбируется и независимо от формы препарата имеет более короткую длительность действия, чем животные инсулины. Человеческие инсулины менее иммуногены, чем свиные, особенно смешанные бычьи и свиные инсулины. Препараты инсулина отличаются друг от друга по степени очистки; источнику получения бычий, свиной, человеческий ; веществам, добавляемым к раствору инсулина удлиняющим его действие, бактериостатикам и т. Препараты инсулина различаются по источнику получения. Инсулин свиньи и быка отличается от человеческого по аминокислотному составу: Неудивительно, что при лечении бычьим инсулином побочные реакции развиваются гораздо чаще, чем при терапии свиным или человеческим инсулином. Эти реакции выражаются в иммунологической инсулинорезистентности, аллергии к инсулину, липодистрофиях изменении подкожножировой клетчатки в месте инъекции. Несмотря на явные недостатки бычьего инсулина, он все еще широко используется в мире. И все же недостатки бычьего инсулина в иммунологическом плане очевидны: Препараты инсулина человека по химической структуре полностью идентичны человеческому инсулину. Основной проблемой биосинтетическиго метода получения инсулина человека является полная очистка конечного продукта от малейших примесей использованных микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности. Новые методы контроля качества гарантируют, что биосинтетические инсулины человека вышеперечисленных производителей свободны от каких-либо вредных примесей; таким образом, их степень очистки и сахароснижающая эффективность отвечают самым высоким требованиям и являются практически одинаковыми. Каких-либо нежелательных побочных действий, зависящих от примесей, эти препараты инсулина не имеют. В настоящее время в медицинской практике используют инсулины трех типов:. Характеристики коммерческих препаратов инсулина. Актрапид-НМ, Хумулин-Р Актрапид, Актрапид-МС Инсулин для инъекций СССР, более не производится. Протафан-НМ, Хумулин-Н Протафан-МС Протамин-инсулин СССР, более не производится. Инсулин короткого действия ИКД — регулярный инсулин — представляет собой короткодействующий растворимый при нейтральном значении рН кристаллический цинк-инсулин, эффект которого развивается в течение 15 минут после подкожного введения и продолжается часов. Первый инсулин продленного действия ИПД был создан в конце х гг. С целью увеличения длительности действия все другие препараты инсулина модифицированы и при растворении в нейтральной среде образуют суспензию. Они содержат протамин в фосфатном буфере — протамин-цинк-инсулин и НПХ нейтральный протамин Хагедорна — НПХ-инсулин или различные концентрации цинка в ацетатном буфере — инсулины ультраленте, ленте, семиленте. Препараты инсулина средней продолжительности действия содержат протамин, представляющий белок средней м. Для образования комплекса требуется соотношение протамина и инсулина 1: НПХ-инсулин не изменяет фармакокинетический профиль смешиваемого с ним регуляторного инсулина. НПХ-инсулин предпочтительнее инсулина ленте в качестве компонента средней длительности действия в терапевтических смесях, содержащих регулярный инсулин. В фосфатном буфере все инсулины легко образуют кристаллы с цинком, но только кристаллы бычьего инсулина обладают достаточной гидрофобностью, чтобы обеспечить замедленное и стабильное высвобождение инсулина, характерного для ультраленте. Цинковые кристаллы свиного инсулина растворяются быстрее, эффект наступает раньше, длительность действия короче. Поэтому не существует препарата ультраленте, содержащего только свиной инсулин. Монокомпонентный свиной инсулин выпускают под названием инсулин-суспензия, инсулин-нейтрал, инсулин-изофан, инсулин-аминохинурид. Эти два компонента обеспечивают комбинацию с относительно быстрой абсорбцией и стабильным длительным действием, делая инсулин-ленте удобным терапевтическим средством. Инсулин человека можно производить четырьмя способами:. Два последних метода позволяют получить человеческий инсулин высокой степени очистки. В настоящее время инсулин человека, в основном, получают двумя способами: Инсулин оказался первым белком, полученным для коммерческих целей с использованием технологии рекомбинантной ДНК. Существует два основных подхода для получения генно-инженерного инсулина человека. В первом случае осуществляют раздельное разные штаммы-продуценты получение обеих цепей с последующим фолдингом молекулы образование дисульфидных мостиков и разделением изоформ. Во втором - получение в виде предшественника проинсулина с последующим ферментативным расщеплением трипсином и карбоксипептидазой В до активной формы гормона. Наиболее предпочтительным в настоящее время является получение инсулина в виде предшественника, обеспечивающее правильность замыкания дисульфидных мостиков в случае раздельного получения цепей проводят последовательные циклы денатурации, разделения изоформ и ренатурации. При обоих подходах возможно как индивидуальное получение исходных компонентов А- и В-цепи или проинсулин , так и в составе гибридных белков. Помимо А- и В-цепи или проинсулина, в составе гибридных белков могут присутствовать:. При этом оба эти компонента могут одновременно присутствовать в составе гибридного белка. Кроме этого, при создании гибридных белков может использоваться принцип мультимерности, то есть, в гибридном белке присутствует несколько копий целевого полипептида , позволяющий существенно повысить выход целевого продукта. В Великобритании с помощью E. Чтобы одноклеточный организм мог синтезировать на своих рибосомах молекулы инсулина, необходимо снабдить его нужной программой, то есть ввести ему ген гормона. Химическим способом получают ген, программирующий биосинтез предшественника инсулина или два гена, программирующие в отдельности биосинтез цепей А и В инсулина. Следующий этап — включение гена предшественника инсулина или гены цепей порознь в геном E. Эту задачу выполняет генная инженерия. Синтезированные полипептиды отщепляют от фермента химическим путем, затем проводят и очистку. В бактериях синезируется около молекул инсулина на бактериальную клетку. Природа гормонального вещества, продуцируемого E. Если клонирован ген предшественника инсулина, бактерия синтезирует предшественник инсулина, который подвергается затем обработке рестриктазами для отщепления препитида с вычленением С-пептида, вследствие чего получается биологически активный инсулин. Для получения очищенного инсулина человека выделенный из биомассы гибридный белок подвергают химко-ферментативной трансформации и соответствующей хроматографической очистке фпрнтальной, гельпроникающей, анионообменной. В Институте РАН получен рекомбинантный инсулин с использованием генно-инженерных штаммов E. Превращение его в инсулин in vitroосуществляется в той же последовательности, что и in vivо — отщепляется лидирующий полипептид, препроинсулин превращается в инсулин через стадии окислительного сульфитолиза с последующим восстановительным замыканием трех дисульфидных связей и ферментативным вычленением связывающего С-пептида. После ряда хромотографических очисток, включающих ионообменные, гелевые и ВЭЖХ, получают человеческий инсулин высокой чистоты и природной активности. Можно использовать штамм со встроенной в плазмиду нуклеотидной последовательностью, экспрессирующей гибридный белок, который состоит из линейного проинсулина и присоединенного к его N-концу через остаток метионина фрагмента белка А Staphylococcus aureus. Культивирование насыщенной биомассы клеток рекомбинантного штамма обеспечивает начало производства гибридного белка, выделение и последовательная трансформация которого in tube приводят к инсулину. Возможен и другой путь: Его выделяют, используя хелатную хроматографию на колонках с Ni-агарозой из телец включения и расщепляли бромцианом. Выделенный белок является S-сульфонированным. Картирование и масс-спектрометрический анализ полученного проинсулина, очищенного ионнообменной хроматографией на анионите и ОФ обращеннофазовой ВЭЖХ высокоэффективной жидкостной хроматографией , показывают наличие дисульфидных мостиков, соответствующих дисульфидным мостикам нативного проинсулина человека. В последнее время пристальное внимание уделяется упрощению процедуры получения рекомбинантного инсулина методами генной инженерии. Так, например, можно получить слитой белок, состоящий из лидерного пептида интерлейкина 2 присоединенного к N-концу проинсулина, через остаток лизина. Белок эффективно экспрессируется и локализуется в тельцах включения. После выделения белок расщепляется трипсином с получением инсулина и С-пептида. Полученные инсулин и С-пептид очищались ОФ ВЭЖХ. При создании слитых конструкций весьма существенным является соотношение масс белка носителя и целевого полипептида. С-пептиды соединяются по принципу "голова-хвост" с помощью аминокислотных спейсеров, несущих сайт рестрикции Sfi I и два остатка аргинина в начале и в конце спейсера для последующего расщепления белка трипсином. ВЭЖХ продуктов расщепления показывает, что отщепление С-пептида проходит количественно, а это позволяет использовать способ мультимерных синтетических генов для получения целевых полипептидов в промышленном масштабе. Сахарный диабет - хроническое заболевание, обусловленное абсолютной или относительной недостаточностью инсулина. Оно характеризующееся глубоким нарушением обмена углеводов с гипергликемией и глюкозурией, а также другими нарушениями обмена веществ в результате воздействия ряда генетических и внешних факторов. Инсулин до настоящего времени служит радикальным, а в большинстве случаев единственным средством для поддержания жизни и трудоспособности больных сахарным диабетом. До получения и внедрения инсулина в клинику в гг. Больные сахарным диабетом I типа нуждаются в пожизненной заместительной терапии препаратами инсулина. Прекращение в силу тех или иных причин регулярного введения инсулина ведет к быстрому развитию осложнений и скорой гибели больного. В настоящее время сахарный диабет по распространенности находится на 3-м месте после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Несмотря на очевидный прогресс в области здравоохранения, численность инсулинзависимых больных увеличивается с каждым годом и на текущий момент только в России составляет около 2 миллионов человек. Создание препаратов отечественного генно-инженерного инсулина человека открывает новые возможности решения многих проблем диабетологии России для спасения жизни миллионов людей, страдающих сахарным диабетом. Высшая школа, , стр. Повышение эффективности хроматографического разделения при использовании принципа бифункциональности. Иммобилизация трипсина и карбоксипептидазы В на модифицированных кремнеземах и их применение в превращении рекомбинантного проинсулина человека в инсулин. Структура и функции белков. Синтез фрагментов инсулина и изучение их физико-химических и иммунологических свойств. Различают два типа диабета - инсулинозависимый и инсулинонезависимый Пришла пора применить полученные знания Получение лекарственных веществ методом культуры тканей В Новосибирском ГНЦ вирусологии Исключение составляет метод ПЦР, однако его Лекарственные поражения по типу абактериального интрестициального нефрита Так был получен коммерческий продукт — инсулин благодаря генетически сконструированному В этом случае используются методы выделения Несколько позже был получен свиной соматотропин, Методом перегонки получения спиртового концентрата: Независимо от типа волокна, его функциональных особенностей, связи Полученную относительно гомогенную популяцию Например, инсулин человека синтезируют только те гибридные МРТ - это метод получения изображений, индуцированных сигналом Методы определения антител к инсулину. Монотард-НМ, Хумулин-цинк Монотард-МС, Ленте-МС Ленте.
Секрет сервис альбомы
Кварцевые лампы настенные
Концепция дошкольного воспитания 1989