Badania pokazują, że insulina z jadu ślimaka stożka działa szybciej niż insulina ludzka, dzięki unikaniu zmian strukturalnych, którym insulina ludzka przechodzi w celu funkcjonowania – są one zasadniczo przygotowane i gotowe do wiązania się z ich receptorami (Źródło: Zdjęcie reprezentacyjne / Pixabay) Jad z gatunku ślimaków morskich może pomóc w opracowaniu „ultraszybko działającej” insuliny, co prowadzi do bardziej skutecznych terapii dla pacjentów z cukrzycą – wynika z nowego badania.
Naukowcy z powodzeniem określili strukturę 3D insuliny z jadu ślimaka stożka, pokazując, jak te wysoce wydajne naturalne białka zwane Con-Ins G1 mogą działać szybciej niż insulina ludzka.
Zespół odkrył również, że Con-Ins G1 był w stanie wiązać się z ludzkimi receptorami insuliny, co oznacza możliwość jego przekształcenia w ludzki lek.
Naukowcy pod kierunkiem Mike'a Lawrence'a z Instytutu Badań Medycznych Waltera i Elizy Hall w Australii wykorzystali australijski Synchrotron do stworzenia i przeanalizowania trójwymiarowej struktury białka insulinowego jadu stożka, uzyskując ekscytujące wyniki.
czarno-czerwona owłosiona gąsienica
Odkryliśmy, że insulina z jadu ślimaka stożka działa szybciej niż insulina ludzka, unikając zmian strukturalnych, które ludzkie insuliny przechodzą, aby funkcjonować – są one zasadniczo przygotowane i gotowe do wiązania się ze swoimi receptorami, powiedział Lawrence.
Powiedział, że ludzkie insuliny można uznać za „niezdarne” w porównaniu.
Struktura ludzkiej insuliny zawiera dodatkowy element „zawiasowy”, który musi się otworzyć, zanim nastąpi „molekularny uścisk dłoni” lub połączenie między insuliną a receptorem – dodał Lawrence.
gąsienice czarne i brązowe rozmyte
Badając trójwymiarową strukturę tej insuliny z jadu ślimaka, odkryliśmy, jak całkowicie zrezygnować z tego „zawiasu”, który może przyspieszyć proces sygnalizacji komórkowej, a tym samym szybkość działania insuliny – powiedział.
Odkrycia zespołu opierają się na wcześniejszych badaniach z 2015 roku, kiedy University of Utah poinformował, że ślimak Conus geographus wykorzystał jad na bazie insuliny do schwytania ofiary.
Niespodziewająca się niczego ofiara ryby wpłynęłaby w niewidzialną pułapkę i natychmiast unieruchomiła się w stanie szoku hiperglikemicznego wywołanego przez jad.
Naukowcy stwierdzili, że odkrycie, w jaki sposób insulina ślimaka stożkowego może mieć tak szybki wpływ na ofiarę, i że peptyd ma potencjał terapeutyczny u ludzi, jest fascynujący.
rośliny do ogrodnictwa wokół domu
Byliśmy zachwyceni, gdy odkryliśmy, że zasady działania insulin z jadu ślimaka stożkowego można zastosować w środowisku ludzkim, powiedziała Helena Safavi-Hemami z Uniwersytetu w Utah.
Nasi koledzy wykazali, że insulina ślimaka ze stożka może „włączyć” szlaki sygnalizacyjne komórek insuliny ludzkiej, co oznacza, że insulina ślimaka ze stożka jest w stanie z powodzeniem wiązać się z ludzkimi receptorami.
Dodała, że kolejnym krokiem w naszych badaniach, które już trwają, jest zastosowanie tych odkryć w projektowaniu nowych i lepszych metod leczenia cukrzycy, dających pacjentom dostęp do szybciej działających insulin. Wyniki badań ukazały się w czasopiśmie Nature Structural and Molecular Biology.