Diabetes: nøglen til hurtigvirkende insulin fundet i sneglen gift


Diabetes: nøglen til hurtigvirkende insulin fundet i sneglen gift

En undersøgelse af den krystallinske 3-D struktur af et insulin, der er ekstraheret fra en marinsnegles gift, afslører en potentiel måde at gøre insulin til behandling af diabetesvirkningen hurtigere.

Gråseglens snegle indeholder et hurtigtvirkende insulin, der sætter sit bytte i hypoglykæmisk shock.

Billedkredit: Prof. B. Olivera / University of Utah

Forskere fra Australien og USA har opdaget, at giften hos Conus geographus Indeholder et meget effektivt naturligt protein - kaldet Con-Ins G1 -, der fungerer hurtigere end humant insulin.

De fandt også, at proteinet er i stand til at binde til humane insulinreceptorer, hvilket tyder på, at det kan fungere som en behandling for diabetes.

Holdet rapporterer resultaterne i tidsskriftet Naturstruktur og molekylærbiologi .

Diabetes er hvor kroppen heller ikke gør nok insulin (type 1 diabetes) eller ikke kan bruge det ordentligt (type 2 diabetes).

Kroppen har brug for insulin for at tillade blodsukkeret (glukose) at komme ind i celler til brug som energi. Hvis kroppen har utilstrækkelig insulin, eller taber evnen til at bruge den ordentligt, opbygges sukkeret i blodet.

Højt blodsukker kan føre til blindhed, nyresvigt, hjertesygdom, slagtilfælde og amputation af tæer, fødder eller ben.

Ifølge tal fra Verdenssundhedsorganisationen (WHO) er antallet af mennesker over hele verden med diabetes steget fra 108 millioner i 1980 til 422 millioner i 2014.

Priserne på diabetes er steget hurtigere i mellem- og lavindkomstlande. WHO vurderer, at diabetes i 2030 vil være den syvende førende dødsårsag over hele verden.

Humant insulin "klumpet" i sammenligning

Til deres undersøgelse brugte Mike Lawrence, lektor ved Walter og Eliza Hall Institute of Medical Research i Melbourne, Australien og kolleger, den australske synkrotron til at analysere 3-D-strukturen af ​​keglesnegleinsulinproteinet.

  • Mere end 29 millioner amerikanere lever med diabetes
  • Omkring en tredjedel af voksne i USA har prediabetes, og 90 procent af dem kender det ikke
  • Over 20 procent af sundhedsudgifterne i USA er til personer med diagnosticeret diabetes.

Lær mere om diabetes

Prof. Lawrence, en ekspert i undersøgelsen af ​​insuliner - og hvordan de indtaster celler via gateways beskyttet af specialproteiner kaldet receptorer - forklarer deres spændende opdagelse:

"Vi fandt ud af, at keglesnegle insuliner arbejder hurtigere end menneskelige insuliner ved at undgå de strukturelle ændringer, som menneskelige insuliner gennemgår for at fungere - de er hovedsageligt primet og klar til at binde til deres receptorer."

Humant insulin er "klumpet" i forhold til, hvordan sneglen gift insulin virker, tilføjer han.

Humant insulin indeholder en ekstra komponent, der fungerer som et "hængsel", der skal åbnes, før molekylet kan udføre "håndtryk" med cellereceptoren for at komme ind.

Men da de studerede 3-D-strukturen af ​​sneglegeminsulinet, fandt teamet en måde at fjerne hængslet fra det humane insulin. Dette kunne fremskynde kommunikationen med receptoren og hjælpe insulinet i cellen meget hurtigere, forklarer professor Lawrence.

Hurtigtvirkende insulin immobiliserer bytte

Undersøgelsen bygger på tidligere arbejde, der fandt, at keglesneglen bruger et insulingift til at tage sit bytte. Sneglen bruger giftet til at immobilisere intetanende fisk, der svømmer i sin usynlige fælde.

Det insulinholdige gift sætter fisken i en tilstand af hypoglykæmisk - lavt glukosechok.

Dr. Helena Safavi-Hemami, en forskningsassistent professor i biologi afdeling ved University of Utah i Salt Lake City, overvåger studiet sammen med professor Lawrence.

Hun siger, at de var fascinerede for at opdage, hvordan insulinet i sneglengiften virker så hurtigt, og så var det nøglen til at gøre humant insulin mere effektivt.

"Vi var begejstrede for at finde ud af, at principperne om keglesnegle-venomsinsuliner kunne anvendes på en menneskelig indstilling," bemærker Dr. Safavi-Hemami.

Forskerne fandt ud af, at keglesnegle-giftinsulin "stærkt binder den humane insulinreceptor og aktiverer receptorsignalering."

Det næste skridt i vores forskning, der allerede er i gang, er at anvende disse resultater på udformningen af ​​nye og bedre behandlinger for diabetes, der giver patienter adgang til hurtigvirkende insuliner."

Dr. Helena Safavi-Hemami

Læs om hvordan wasp gift kæmper kræftceller.

Should We All Take Aspirin to Prevent Cancer? (Video Medicinsk Og Professionel 2019).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Sygdom