二硫键对胰岛素聚集性的影响-论文-万方医学网

二硫键对胰岛素聚集性的影响

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摘要研究背景:蛋白可以发生聚集而形成淀粉样纤维。蛋白的聚集和一些疾病的发生有关,如阿尔兹海默病和帕金森病。蛋白的聚集与一系列因素有关,包括二硫键。一般认为,在维持蛋白质的结构稳定以及折叠的过程中,二硫键起重要作用。实验目的:胰岛素分子由两条多肽链组成,含有三对二硫键(两对链间二硫键A7-B7、A20-B19及一对链内二硫键A6-A11)。本研究中,我们以胰岛素作为模式蛋白,研究逐个二硫键对胰岛素聚集的影响。实验方法:使用三(2-羧乙基)膦(TCEP)作为还原剂来分别还原猪胰岛素(PI)三对二硫键中的两对二硫键,并将还原的到的巯基用碘乙酰胺进行烷基化。获得三种化学性质稳定的胰岛素类似物:INS-2(缺失A6-A11),INS-3(缺失A7-B7),INS-6(同时缺失A6-A11和A7-B7)。远紫外-圆二色光谱的结果显示:在中性pH下,INS-2的结构与PI的结构最接近,其次是INS-3和INS-6;在酸性pH下,三种异构体的结构大都呈无规则卷曲状态。我们还用硫磺素T(ThT)荧光法和电子显微镜(TEM)检测了二硫键缺失的PI异构体的聚集性。实验结果:结果显示,三种异构体的聚集性相对于胰岛素都有所增加,其聚集性从高到低依次为:INS-6>INS-3>INS-2。光交联法显示,二硫键A6-A11缺失的胰岛素类似物(INS-2和INS-6)比A6-A11完好的类似物(INS-3)更容易形成寡聚体,从而对人的红细胞产生更强的破坏作用。结论:二硫键A7-B7的缺失更容易导致PI结构的变化,增加聚集性;二硫键A6-A11的缺失能够增强PI的寡聚体化,导致毒性增加。