[爆卦] 科学家从芋螺毒素取出速效型胰岛素

楼主: GETpoint (掷雷爆卦)   2022-03-19 17:34:46
论文出处
https://www.nature.com/articles/s41589-022-00981-0
https://imgur.com/F45UQoa
这一次,犹他大学(UU,美国)、斯坦福大学(SU,美国)和哥本哈根大学(UC,丹麦)
的研究团队专注于这种速效作用,并开发了一种新的胰岛素来源。
芋螺瞬间注射了有毒的胰岛素,小鱼因为低血糖休克而晕倒。
然而,目前人类用于医疗的胰岛素并没有这种立竿见影的效果。
为什么芋螺胰岛素起效这么快?
要知道其中的奥秘,首先要了解胰岛素的工作原理。
胰岛素是一种降低血糖水平的激素,由胰腺产生。
但是,当您患有糖尿病时,您无法制造足够的胰岛素或胰岛素无效,因此血液中流动的糖
量会增加。
因此通过外注射来补充不足的胰岛素。
为了使胰岛素在体内有效,该分子必须处于一种状态(称为单体) 。
然而,注射用胰岛素药物由六个分子(六聚体)组成。
这是因为胰岛素分子在6分子状态下是可以稳定保存。
当它被注入体内时,必须经历稀释降解成单体,这样胰岛素才可以进入血管,
到达全身各个细胞,发挥作用,降低血糖。
问题是这个过程需要一个小时。
然而,这个研究小组的海伦娜·萨法维(Helena Safavi )在犹他大学做博士后研究时发
现芋螺(Conus geographus)的毒性胰岛素“不会形成分子簇”
还有大约 150 种其他芋螺具有类似的毒性胰岛素。
Abstract
Cone snail venoms contain a wide variety of bioactive peptides, including
insulin-like molecules with distinct structural features, binding modes and
biochemical properties. Here, we report an active humanized cone snail venom
insulin with an elongated A chain and a truncated B chain, and use
cryo-electron microscopy (cryo-EM) and protein engineering to elucidate its
interactions with the human insulin receptor (IR) ectodomain. We reveal how
an extended A chain can compensate for deletion of B-chain residues, which
are essential for activity of human insulin but also compromise therapeutic
utility by delaying dissolution from the site of subcutaneous injection. This
finding suggests approaches to developing improved therapeutic insulins.
Curiously, the receptor displays a continuum of conformations from the
symmetric state to a highly asymmetric low-abundance structure that displays
coordination of a single humanized venom insulin using elements from both of
the previously characterized site 1 and site 2 interactions.

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