胰岛素合成最简单方法

㈠ 牛胰岛素是怎样人工合成的

早在1948年，英国生物化学家桑格就选择了一种分子量小，但具有蛋白质全部结构特征的牛胰岛素作为实验的典型材料进行研究，于1952年搞清了牛胰岛素的G链和O链上所有氨基酸的排列次序以及这两个链的结合方式。次年，他宣布破译出由17种51个氨基酸组成的两条多肽链牛胰岛素的全部结构。这是人类第一次搞清一种重要蛋白质分子的全部结构。桑格也因此荣获1958年诺贝尔化学奖。

从1958年开始，确立了合成牛胰岛素的程序。合成工作是分三步完成的：第一步，先把天然胰岛素拆成两条链，再把它们重新合成为胰岛素，并于1959年突破了这一难题，重新合成的胰岛素是同原来活力相同、形状一样的结晶。第二步，在合成了胰岛素的两条链后，用人工合成的B链同天然的A链相连接。这种牛胰岛素的半合成在1964年获得成功。第三步，把经过考验的半合成的A链与B链相结合。

在1965年9月17日完成了结晶牛胰岛素的全合成。经过严格鉴定，它的结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样。这是世界上第一个人工合成的蛋白质，为人类认识生命、揭开生命奥秘迈出了可喜的一大步。这项成果获1982年中国自然科学一等奖。

㈡ 胰岛素的生产过程

生物制法：首先剪切胰岛素基因，再将胰岛素基因转入人的大肠杆菌内，再创造大肠杆菌裂殖的有利环境，对大肠杆菌进行大规模培养，使之产生大量的治疗糖尿病的药物——胰岛素。
基因制法:
在基因工程人胰岛素的生产过程中,一般是先表达胰岛素原,然后对胰岛素原复性,复性后的胰岛素原通过酶切得到有活性的胰岛素.其中胰岛素原的复性效率是决定最终收率的关键因素,正确折叠与错误折益胰岛素原的分子量完全相同,结构非常相似,采用RT-HPLC可对其进行分离检定.Sergeev等利用反相色谱建立了复性液中胰岛素原的检测方法.如果要对正确折叠与错误折盛胰岛素原的结构进一步说明,可将其用蛋白酶V8酶解,然后用RP-HPLC-MS作肤图谱.Damn等用S.aureus
protease
V8酶解胰岛素原,然后用R'FHPLC做肚谱图,并结合质谱法对重组胰岛素原的折受过程进行了监测.

㈢ 胰岛素的合成

胰岛素也是一种蛋白质,合成蛋白质无非就那几种方法:将编码该蛋白的RNA序列掌握后,就可从氨基酸排列顺序通过遗传密码转换成核苷酸顺序,为人工合成基因提供蓝图.

生物工程 合成蛋白:在2月份的《自然生物化学》杂志上，设在日本Wako的RIKEN研究所的生物化学家Ichiro Hirao、Shigeyuki Yokoyama和同事报告了一种调整较少的方法。研究小组复制了大肠杆菌的基因片断，并用实验室合成的一个碱基对替换了基因上的碱基对。然后，他们将这个经过修改的基因插入到另一段长得多的大肠杆菌DNA中，再把这些DNA倒入破碎的酵母细胞和大肠杆菌细胞的混合物中。来自酵母细胞的蛋白质“写下”一段RNA信息，并将其送到空余的大肠杆菌蛋白制造位点上，从而使该基因得到转录。经过特别设计的转运RNA将新的氨基酸运送到蛋白质制造位点，并将其放置在蛋白链中适当的位置上。尽管目前的实验只能生产出少量蛋白质，但Hirao确信能使这个方法变得更加高效。

㈣ 如何使用基因工程的方法合成人胰岛素

将人的胰岛素基因送到大肠杆菌细胞中，使得大肠杆菌自身可以合成胰岛素。

科学家们把人的胰岛素基因送到大肠杆菌的细胞里，让胰岛素基因和大肠杆菌的遗传物质相结合。人的胰岛素基因在大肠杆菌的细胞里指挥着大肠杆菌生产出了人的胰岛素。

随着大肠杆菌的繁殖，胰岛素基因也一代代的传了下去，后代的大肠杆菌也能生产胰岛素。这种带上了人工给予的新的遗传性状的细菌，被称为基因工程菌。

带有人的胰岛素基因的基因工程菌放到大型的发酵罐里，给它提供合适的条件和营养物质，进行人工培养，可以大量繁殖，生产出大量的人胰岛素。大肠杆菌就成为生产胰岛素的“活工厂”。1981年人胰岛素基因产品已投入市场，解决了胰岛素药源不足的问题。

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进行基因工程的方法流程为：

1、提取目的基因

获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒 抗细菌）基因，种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因干扰素基因等，都是目的基因。

直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。

鸟枪法的具体做法：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的DNA的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。

2、目的基因与运载体结合

基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。

如果以质粒作为运载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个缺口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。

将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处，首先碱基互补配对结合，两个黏性末端吻合在一起，碱基之间形成氢键，再加入适量DNA连接酶，催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键，从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来，形成一个重组DNA分子。

如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合，形成重组DNA分子（也叫重组质粒）。

3、将目的基因导入受体细胞

将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。

基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌，枯草杆菌，土壤农杆菌，酵母菌和动植物细胞等。

4、目的基因的检测和表达

目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。

以上步骤完成后，在全部的受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。