胰島素合成最簡單方法

㈠ 牛胰島素是怎樣人工合成的

早在1948年，英國生物化學家桑格就選擇了一種分子量小，但具有蛋白質全部結構特徵的牛胰島素作為實驗的典型材料進行研究，於1952年搞清了牛胰島素的G鏈和O鏈上所有氨基酸的排列次序以及這兩個鏈的結合方式。次年，他宣布破譯出由17種51個氨基酸組成的兩條多肽鏈牛胰島素的全部結構。這是人類第一次搞清一種重要蛋白質分子的全部結構。桑格也因此榮獲1958年諾貝爾化學獎。

從1958年開始，確立了合成牛胰島素的程序。合成工作是分三步完成的：第一步，先把天然胰島素拆成兩條鏈，再把它們重新合成為胰島素，並於1959年突破了這一難題，重新合成的胰島素是同原來活力相同、形狀一樣的結晶。第二步，在合成了胰島素的兩條鏈後，用人工合成的B鏈同天然的A鏈相連接。這種牛胰島素的半合成在1964年獲得成功。第三步，把經過考驗的半合成的A鏈與B鏈相結合。

在1965年9月17日完成了結晶牛胰島素的全合成。經過嚴格鑒定，它的結構、生物活力、物理化學性質、結晶形狀都和天然的牛胰島素完全一樣。這是世界上第一個人工合成的蛋白質，為人類認識生命、揭開生命奧秘邁出了可喜的一大步。這項成果獲1982年中國自然科學一等獎。

㈡ 胰島素的生產過程

生物製法：首先剪切胰島素基因，再將胰島素基因轉入人的大腸桿菌內，再創造大腸桿菌裂殖的有利環境，對大腸桿菌進行大規模培養，使之產生大量的治療糖尿病的葯物——胰島素。
基因製法:
在基因工程人胰島素的生產過程中,一般是先表達胰島素原,然後對胰島素原復性,復性後的胰島素原通過酶切得到有活性的胰島素.其中胰島素原的復性效率是決定最終收率的關鍵因素,正確折疊與錯誤折益胰島素原的分子量完全相同,結構非常相似,採用RT-HPLC可對其進行分離檢定.Sergeev等利用反相色譜建立了復性液中胰島素原的檢測方法.如果要對正確折疊與錯誤折盛胰島素原的結構進一步說明,可將其用蛋白酶V8酶解,然後用RP-HPLC-MS作膚圖譜.Damn等用S.aureus
protease
V8酶解胰島素原,然後用R'FHPLC做肚譜圖,並結合質譜法對重組胰島素原的折受過程進行了監測.

㈢ 胰島素的合成

胰島素也是一種蛋白質,合成蛋白質無非就那幾種方法:將編碼該蛋白的RNA序列掌握後,就可從氨基酸排列順序通過遺傳密碼轉換成核苷酸順序,為人工合成基因提供藍圖.

生物工程 合成蛋白:在2月份的《自然生物化學》雜志上，設在日本Wako的RIKEN研究所的生物化學家Ichiro Hirao、Shigeyuki Yokoyama和同事報告了一種調整較少的方法。研究小組復制了大腸桿菌的基因片斷，並用實驗室合成的一個鹼基對替換了基因上的鹼基對。然後，他們將這個經過修改的基因插入到另一段長得多的大腸桿菌DNA中，再把這些DNA倒入破碎的酵母細胞和大腸桿菌細胞的混合物中。來自酵母細胞的蛋白質「寫下」一段RNA信息，並將其送到空餘的大腸桿菌蛋白製造位點上，從而使該基因得到轉錄。經過特別設計的轉運RNA將新的氨基酸運送到蛋白質製造位點，並將其放置在蛋白鏈中適當的位置上。盡管目前的實驗只能生產出少量蛋白質，但Hirao確信能使這個方法變得更加高效。

㈣ 如何使用基因工程的方法合成人胰島素

將人的胰島素基因送到大腸桿菌細胞中，使得大腸桿菌自身可以合成胰島素。

科學家們把人的胰島素基因送到大腸桿菌的細胞里，讓胰島素基因和大腸桿菌的遺傳物質相結合。人的胰島素基因在大腸桿菌的細胞里指揮著大腸桿菌生產出了人的胰島素。

隨著大腸桿菌的繁殖，胰島素基因也一代代的傳了下去，後代的大腸桿菌也能生產胰島素。這種帶上了人工給予的新的遺傳性狀的細菌，被稱為基因工程菌。

帶有人的胰島素基因的基因工程菌放到大型的發酵罐里，給它提供合適的條件和營養物質，進行人工培養，可以大量繁殖，生產出大量的人胰島素。大腸桿菌就成為生產胰島素的「活工廠」。1981年人胰島素基因產品已投入市場，解決了胰島素葯源不足的問題。

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進行基因工程的方法流程為：

1、提取目的基因

獲取目的基因是實施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒 抗細菌）基因，種子的貯藏蛋白的基因，以及人的胰島素基因干擾素基因等，都是目的基因。

直接分離基因最常用的方法是「鳥槍法」，又叫「散彈射擊法」。

鳥槍法的具體做法：用限制酶將供體細胞中的DNA切成許多片段，將這些片段分別載入運載體，然後通過運載體分別轉入不同的受體細胞，讓供體細胞提供的DNA的所有片段分別在各個受體細胞中大量復制，從中找出含有目的基因的細胞，再用一定的方法把帶有目的基因的DNA片段分離出來。

2、目的基因與運載體結合

基因表達載體的構建（即目的基因與運載體結合）是實施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。將目的基因與運載體結合的過程，實際上是不同來源的DNA重新組合的過程。

如果以質粒作為運載體，首先要用一定的限制酶切割質粒，使質粒出現一個缺口，露出黏性末端。然後用同一種限制酶切斷目的基因，使其產生相同的黏性末端。

將切下的目的基因的片段插入質粒的切口處，首先鹼基互補配對結合，兩個黏性末端吻合在一起，鹼基之間形成氫鍵，再加入適量DNA連接酶，催化兩條DNA鏈之間形成磷酸二酯鍵，從而將相鄰的脫氧核糖核酸連接起來，形成一個重組DNA分子。

如人的胰島素基因就是通過這種方法與大腸桿菌中的質粒DNA分子結合，形成重組DNA分子（也叫重組質粒）。

3、將目的基因導入受體細胞

將目的基因導入受體細胞是實施基因工程的第三步。目的基因的片段與運載體在生物體外連接形成重組DNA分子後，下一步是將重組DNA分子引入受體細胞中進行擴增。

基因工程中常用的受體細胞有大腸桿菌，枯草桿菌，土壤農桿菌，酵母菌和動植物細胞等。

4、目的基因的檢測和表達

目的基因導入受體細胞後，是否可以穩定維持和表達其遺傳特性，只有通過檢測與鑒定才能知道。這是基因工程的第四步工作。

以上步驟完成後，在全部的受體細胞中，真正能夠攝入重組DNA分子的受體細胞是很少的。因此，必須通過一定的手段對受體細胞中是否導入了目的基因進行檢測。重組DNA分子進入受體細胞後，受體細胞必須表現出特定的性狀，才能說明目的基因完成了表達過程。