مقدمه

⚫️انسولین یک هورمون پلی پپتیدی می باشد که سطح گلوکز خون را در مهره داران تنظیم می کند. از انسولین به عنوان یک دارو برای درمان افراد دیابتی استفاده می شود که تا سال 1982 از غده پانکراس حیوانات استخراج می شد. پس از آن انسولین نوترکیب انسانی در E.Coli و ساکارومایسزسرویزیه تولید کردند.

بازار جهانی انسولین

?بازار جهانی انسولین در سال 2010 به میزان 16 میلیون دلار بود و امروزه به میزان حجم 100 تن در سال انسولین تولید می شود. انسولین در سلول های بتا پانکراس به عنوان پریپروانسولین ساخته می شود و سپس به پروانسولین تبدیل می شود و در دستگاه گلژی ذخیره می شود.

?وقتی که محرک آن وجود داشته باشد پروانسولین به وسیله ی پروتیازهای متصل به غشا به 3 زنجیره پلی پپتیدی (A, B, C) تجزیه می شود. که زنجیره های A و B به وسیله 3 پیوند دی سولفیدی بهم متصل می شوند و انسولین فعال را تشکیل می دهند، و زنجیره C آزاد و تجزیه می شود.

? علاوه بر این انسولین انسانی با انسولین خوک و گاو در یک یا دو آمینواسید متفاوت بود که در نتیجه آن بیمارانی که با انسولین حیوانی درمان می شدند گاهی اوقات واکنش های آلرژیک در بدن آن ها ایجاد می شد. به طور موقت مشکل آلرژیک بودن انسولین حیوانی به وسیله کربوکسی پپتیدازY که آلانین موجود در C-ترمینال انسولین را با تریونین جابجا می کرد حل شد.

روش سنتی تولید انسولین

?در روش سنتی تولید انسولین، پانکراس خوک یا گاو با 1-بوتانول استخراج می شد. انسولین را به وسیله ی نمک Zn رسوب دهی می کردند که به راحتی کریستالیزه می شود و سپس به وسیله ژل کروماتوگرافی تخلیص می شد. یکی از مشکلات اصلی تولید انسولین به وسیله روش سنتی این بود که ، انسولین تولید شد از یک خوک و یک گاو نیاز یک انسان بیمار را به ترتیب فقط تا 3 روز و 10 روز پوشش می دهد.

سنتز شیمیایی انسولین

?اگرچه سنتز شیمیایی انسولین در سال 1964 در چین و آلمان صورت گرفت ولی ثابت شد که از لحاظ اقتصادی غیر عملی می باشد. مشکل آلرژیک بودن انسولین حیوانی برای انسان در سال 1975 توسط شرکت Novo-Nordisk دانمارکی حل شد، به این طریق که هورمون انسولین خوکی به وسیله آنزیم کربوکسی پپتیداز Y به هورمون انسولین انسانی تبدیل کردند، این آنزیم آلانین موجود در C-ترمینال انسولین خوکی را با تریونین جابجا می کند.

سنتز بیولوژیکی انسولین

⚫️در سال 1982 انسولین نوترکیب انسانی به وسیله تخمیر تولید شد. در روش های اولیه زنجیره های A و B به طور جداگانه بیان و تخلیص می شدند و سپس به وسیله یک مرحله شیمیایی اکسیداتیو بهم متصل و انسولین فعال را تشکیل می دادند. امروزه پروانسولین نوترکیب به عنوان یک فیوژن پروتیین با تریپتوفان سنتاز تولید می شود، و با پردازش در چند گام مختلف به انسولین فعال تبدیل می شود.

?در سویه های با تولید بهینه شده حدود 40 درصد از توده سلولی را پروتیین فیوژن پروانسولین تشکیل می دهد. بنابراین در یک بیوراکتور 40 متر مکعبی 100 گرم انسولین نوترکیب خالص تولید می شود.

نویسنده : سعید کارگر

عضویت در کانال تلگرامی