바다 달팽이, 인간 인슐린 하이브리드는 더 나은 당뇨병 치료로 이어질 수 있습니다
데이트:2020 년 6 월 2 일
출처:유타 대학교 건강
요약:인슐린이 발견 된 지 거의 한 세기 후, 국제 연구팀은 인간 인슐린의 효능과 약탈에 의해 생성되는 독 인슐린의 빠른 잠재력을 결합한 세계에서 가장 작고 완전한 기능을 가진 호르몬 버전을 개발했다고보고했습니다. 콘 달팽이. 동물 연구에 근거한 결과는 당뇨병 환자의 삶을 개선 할 수있는 인슐린 치료법의 개발을 시작하게 할 수 있습니다.
인슐린이 발견 된 지 거의 한 세기 후, 유타 대학 건강 과학자들을 포함한 국제 연구팀은 인간 인슐린의 효능과 빠른 작용 가능성을 결합한 세계에서 가장 작고 완전한 기능을 가진 호르몬 버전을 개발했다고보고했습니다. 약탈 콘 달팽이에 의해 생성 된 독 인슐린. 동물 연구에 근거한 결과는 당뇨병 환자의 삶을 개선 할 수있는 인슐린 치료법의 개발을 시작하게 할 수 있습니다.
U Health의 U 대니 인 Danny Hung-Chieh Chou 박사는“우리는 이제 인간에게 작용하는 하이브리드 버전의 인슐린을 만들 수 있으며 원뿔 달팽이 인슐린의 많은 긍정적 인 특성을 가진 것으로 보인다”고 말했다. 생화학 조교수 및 연구의 해당 저자 중 하나. "당뇨병 치료를보다 안전하고 효과적으로 만들기위한 노력에서 중요한 진전입니다."
이 연구는 Nature Structural and Molecular Biology에 게재되었습니다 .
산호초를 가로 지르는 원추형 달팽이는 먹이를 위해 끊임없이 배회하고 있습니다. Conus geographus와 같은 이러한 어류 사냥 종 중 일부는 독특한 형태의 인슐린을 포함하는 독성 독을 주변 물에 방출합니다. 인슐린은 어류 혈당 수치를 급락시켜 일시적으로 마비시킵니다. 물고기가 flo 치면서 달팽이는 껍질에서 빠져 나와 정복당한 희생자를 완전히 삼킨다.
초기 연구에서 Chou와 동료들은이 악의적 인 인슐린이 인간 인슐린과 공통된 많은 생화학 적 특성을 가지고 있음을 발견했습니다. 또한 현재 이용 가능한 가장 빠르게 작용하는 인간 인슐린보다 빠르게 작동하는 것으로 보입니다.
덴마크 코펜하겐 대학교 (University of Copenhagen)의 연구 공동 저자이자 생의학 조교수 인 Helena Safavi 박사는 빠르게 작용하는 인슐린은 고혈당증과 다른 심각한 당뇨병 합병증을 감소시킬 것이라고 말했다. 또한 필요에 따라 인슐린을 체내로 자동 방출하는 인슐린 펌프 또는 인공 췌장 장치의 성능을 향상시킬 수 있습니다. "당뇨병 환자가 혈당을보다 엄격하고 신속하게 조절하도록 돕고 싶다"고 그녀는 말했다.
그들의 목표를 추구하면서, 연구원들은 콘 달팽이 독에서 유래 한 인슐린에 인간 인슐린이 함께 모이거나 덩어리 져 췌장에 저장 될 수있게하는 "힌지"성분이 부족하다는 것을 발견했습니다. 이 응집체는 혈당에 작용하기 시작하기 전에 개별 분자로 분해되어야하며,이 과정은 최대 1 시간이 걸릴 수 있습니다. 원뿔 달팽이 인슐린은 응집되지 않기 때문에 본질적으로 준비가되어 있으며 신체의 생화학 기계를 거의 즉시 사용할 수 있습니다.
흥미롭게도 연구원들은 원뿔 달팽이가 무기로 사용하는 인슐린을 다른 형태로 바꾸는 방법을 연구하기 시작했습니다. 제 1 형 당뇨병 환자는 신체의 평형을 빠르게 회복시키는 데 사용할 수 있습니다.
U Health U의 생화학 부교수 인 Safavi는“인간 인슐린을 달팽이 모양으로 만드는 아이디어를 가지고있었습니다. "우리는 기본적으로 달팽이에서 유리한 특성 중 일부를 가져 와서 인간 화합물에 이식하려고했습니다."
연구팀은 콘 달팽이 인슐린이 본질적으로 인간 인슐린과 동일한 기본 구조 또는 "백본"을 가지기 때문에 이것이 가능하다고 생각했다. 그러나 그들은 딜레마에 직면했다. 달팽이의 인슐린은 인간 인슐린보다 훨씬 덜 강력하다. 실제로 연구진은 인간이 혈당 수치를 낮추기 위해 20 ~ 30 배 더 많은 콘 달팽이 인슐린을 필요로한다고 의심합니다.
이 새로운 연구에서 Chou와 동료들은 이러한 문제를 극복하려고했습니다. 먼저, 달팽이 인슐린이 인슐린 수용체에 결합하는 데 도움이되는 4 개의 아미노산을 분리하기 위해 구조 생물학 및 의약 화학 기술을 사용했습니다. 그런 다음 덩어리를 일으키는 영역이없는 절단 된 형태의 인간 인슐린 분자를 만들었습니다.
연구팀은 인간 인슐린 수용체를 응집시키지 않고 높은 효능으로 결합하는 하이브리드를 생성하기 위해 이들 아미노산의 변형 된 버전을 인간 분자에 통합시켰다.
실험실 쥐를 대상으로 한 실험에서 과학자들이 "미니 인슐린"이라고 부르는이 하이브리드 인슐린 분자는 원뿔 달팽이 인슐린과는 다른 방식으로 인슐린 수용체와 상호 작용했습니다. 이러한 새로운 상호 작용은 미니 인슐린을 쥐의 신체에있는 인슐린 수용체와 정상적인 인간 인슐린처럼 강력하게 묶었 다. 결과적으로, 미니 인슐린은 인간 인슐린과 동일한 효능을 보였지만 더 빨리 작용했습니다.
Chou는“미니 인슐린은 엄청난 잠재력을 가지고있다. "몇 가지 전략적 치환만으로 우리는 현재까지 가장 작고 완전 활성 인슐린 인 강력하고 빠르게 작용하는 분자 구조를 생성했습니다. 너무 작기 때문에 합성하기 쉬워야합니다. 새로운 세대의 인슐린 치료제 개발 "