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Por que estudar a insulina?● • É um hormônio peptídeo produzido pelas células beta do pâncreas, envolvido no metabolismo ...
Por que estudar a insulina?● Quando existem falhas nos mecanismos de absorção ou liberação de insulina o resultado é ...
A estrutura da insulina● A proteína da insulina humana é composta de 51 aminoácidos, possuindo peso molecular de 5808...
Ligações de hidrogênio e entropia relacionadas à ligação da insulina● As insulina presente nos cristais, provavelmente n...
Caracterização e Função estrutural● A estrutura da proteína 4ins foi pela primeira vez publicada em 1988 por Baker, utili...
Função estrutural e consequências● Porém mudanças estruturais na moléculas de insulina nem sempre acarretam diferenças si...
Desenvolvimento de Insulina Humana● A conversão enzimático-química da insulina suína em Insulina humana ocorre por um...
Referências● Berg, Jeremy, John L. Tymoczko, Lubert Stryer (2007); Biochemistry, 6th Edition.● Baker, E.N., Blundell, T.L....
Referências• Kasuge, M., Zick, Y., Blith, D.L., Karkson, F.A., Harring, H.U., Kahn, C.R. (1982); Insulin stimutalin of ph...
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Porcine insulin

Renan C. V. De Paula e Vinicius N. de A. Miranda
Published on: Mar 4, 2016
Source: www.slideshare.net


Transcripts - Porcine insulin

  • 1. Porcine Insulin Proteínas em ExibiçãoCristais de 4INS (insulina) deorigem suína podem ter alguma aplicação clínica? PDB 4INSProf. Dr. Rodrigo L. O. Rodrigues CunhaTransformações BioquímicasRenan C. V. De Paula - 11011011Vinicius N. de A. Miranda - 11107311 Santo André Novembro/2012
  • 2. Por que estudar a insulina?● • É um hormônio peptídeo produzido pelas células beta do pâncreas, envolvido no metabolismo de carboidratos e gorduras do corpo.● • A insulina fará com que células no fígado, musculatura esquelética e tecidos gordurosos absorvam glicose do sangue.● • Também pode atuar como um mecanismo de controle metabólico, atuando como sinalizador para outros sistemas corpóreos. Berg, et al, 2007
  • 3. Por que estudar a insulina?● Quando existem falhas nos mecanismos de absorção ou liberação de insulina o resultado é a diabetes, que se divide em dois tipos:● 1- onde não é possível a produção interna de insulina● 2- onde o corpo se torna resistente à insulina, fazendo com que ela não seja capaz de controlar os níveis de glicose. (Berg, et al, 2007)
  • 4. A estrutura da insulina● A proteína da insulina humana é composta de 51 aminoácidos, possuindo peso molecular de 5808 Da.● Esses aminoácidos formarão duas macromoléculas (chamadas cadeias A e B), que através de ligações de dissulfeto e ligações não covalentes irão compor um dímero, que é a estrutura quaternária da proteína.● A insulina suína difere da humana em um aminoácido: Uma alanina no lugar de uma treonina no carbóxi-terminal da cadeia B, na posição D30. (Wang and Tsou, 1991)
  • 5. Ligações de hidrogênio e entropia relacionadas à ligação da insulina● As insulina presente nos cristais, provavelmente não se liga somente por sítios ativos da própria insulina, podendo envolver uma relação de especificidade cadeia-peptídeo na superfície dos átomos● As moléculas de insulina presentes no cristal podem interagir diretamente para formar ligações de hidrogênio com o receptor membrânico, movendo moléculas de água e fazendo uma contribuiçã positiva para a entropia da ligação .(Baker, et al, 1988)
  • 6. Caracterização e Função estrutural● A estrutura da proteína 4ins foi pela primeira vez publicada em 1988 por Baker, utilizando técnidas de difração de raios X.(Baker, et al, 1988).● A cadeia B é capaz de adentrar a membrana plasmática celular, ligando-se à região de atividade de kinase. Essa ligação pode desencadear enzimas ligadas a fosforilação e desfoforilação na célula, podendo ativar, com isso, os processos de glicólise, lipogênese e de síntese protéica.(Kasuge, et al, 1982; Obberghen, et al, 1983)● Com isso é de se esperar que a forma e o tamanho da proteína de insulina, assim como a distribuição de seus resíduos em sua superfície, afetem a ligação e sua posterior ação biológica
  • 7. Função estrutural e consequências● Porém mudanças estruturais na moléculas de insulina nem sempre acarretam diferenças significativas na sua ligação com a membrana e na potência de suas atividades biológicas.(Emdin, et al,1977; Schutler, et al, 1980)● Insulina* dificilmente perde completamente sua função, e mesmo que com ínfima funcionalidade, em quantidades suficientes essas moléculas serão capazes de produzir uma resposta biológica satistatória.● Tais fatos levam à possível aplicação clínica dessa proteína em portadores de diabetes tipo 1, que possuem os receptores membrânicos de insulina funcionais e, mesmo que a insulina tenha sua estrutura modificada pelo pH, temperatura ou outros processos desnaturantes que podem ocorrer pela diferença entre os organismos do porco e do homem e mesmo da manipulação da própria proteína. *(caracterizada em Baker, et al, 1988)
  • 8. Desenvolvimento de Insulina Humana● A conversão enzimático-química da insulina suína em Insulina humana ocorre por um sistema de duas fases que envolve a utilização da reação de transamidação enzimática.● A primeira etapa do processo consiste na transamidação tripsina-catalisada da insulina suína em um meio aquoso orgânico (água ou etanol)● A segunda etapa do processo consiste em utilizar a técnica de chemical demasking e em seguida o derivado desta técnica é purificado por cromatografia de permuta iônica, após isto obteve-se a insulina humana.
  • 9. Referências● Berg, Jeremy, John L. Tymoczko, Lubert Stryer (2007); Biochemistry, 6th Edition.● Baker, E.N., Blundell, T.L., Cutfield, J.F., Cutfield, S.M. Dodson, E.J., Dodson, G.G., Hodgkin, D.M., Hubbard, R.E. Isaacs, N.W., Reynolds, C.D., Sakabe, K., Sakabe, N., Vjayan, N.M.(1988); The structure of 2Zn pig insulin crystals at 1.5 A resolution. Philos.Trans.R.Soc.London; Ser.B 319: 369-456● Wang C.C., Tsou C.L. (1991); The insulin A and B chains contain sufficient structural information to form the native molecule; Trends in biochemical sciences● Obberghen E. Van, Rossi B., Kowalski A., Gazzano H, Ponzio G. (1983); Receptor-mediated phosphorylation of the hepatic insulin receptor: evidence that the Mr 95,000 receptor subunit is its own kinase; Proc Natl Acad Sci U.S.A., Feb80(4):945-9
  • 10. Referências• Kasuge, M., Zick, Y., Blith, D.L., Karkson, F.A., Harring, H.U., Kahn, C.R. (1982); Insulin stimutalin of phosphorylation of B subunit of the insulin receptor: formation of both phsphoserine and phosphotyrosine; J. Biol. Chem. 257, 9891-9894.• Emdin, S.O., Gammeltoft, S., Gliemann, J. (1977); Degradation, receptor binding affinity and potency in insulin from Atlantic hagsih; J. Biol. Chem. 252, 602-208.• Shutler, K., Peterson, K.G., Shuttler, A., Brandenburg, D., Kerp,L. (1980); Biologial activity and receptor binding of six different covalent dimers of insulin; Insulin chemistry, structure and function and insulin and related hormones (ed. D. Brandenburg & A. Wollmer); 433-438; Berlin: de Gruyter.

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