• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Blodig, galen, coolt:Marint snigelgift kan förbättra insulinet för diabetespatienter

    En kottesnigel väntar på att en fisk ska simma förbi. Kredit:University of Utah Health

    Även om det är måttligt mobilt, marina konsniglar har fulländat flera strategier för att fånga byten. Vissa fiskjaktande arter släpper ut gift i det omgivande vattnet. Inuti plymen av giftigt gift, fisken dukar under för snabbverkande insulin som gör den orörlig. När fisken flundrar, snigeln kommer ut ur sitt skal för att svälja det pacificerade offret hel.

    Forskare vid University of Utah Health beskrev funktionen hos konsnigelinsuliner, för dem ett steg närmare utvecklingen av ett snabbare verkande insulin för att behandla diabetes. Resultaten av studien finns tillgängliga i 12 februari-numret av tidskriften eLife .

    "Dessa sniglar har utvecklat en strategi för att slå och underkuva sitt byte med upp till 200 olika föreningar, varav en är insulin, sa Helena Safavi-Hemami, Ph.D., biträdande professor i biokemi vid U of U Health och senior författare på tidningen. "Lite då och då, vi lär oss något unikt från naturen och miljontals år av evolution."

    Insulin, ett hormon som produceras av bukspottkörteln för att reglera blodsockret, består av två segment som kallas A- och B-kedjor. B-klustret bildar dimerer och hexamerer som gör att bukspottkörteln kan lagra hormonet för senare användning. Detta segment är också nödvändigt för att aktivera insulinreceptorerna som signalerar kroppen att ta upp socker från blodet. Insulin måste genomgå flera omvandlingar till dekluster innan det kan sänka blodsockret.

    En person med typ 1-diabetes kan inte producera insulin och behöver dagliga injektioner för att hantera sitt blodsocker. Trots årtionden av forskning, det tillverkade insulinet fortsätter att innehålla B-kedjan för att aktivera receptorn för att sänka blodsockret, fördröja läkemedlets effekt med 3090 minuter.

    Insulin i konsnigelgift kan erbjuda nya metoder för att utveckla snabbverkande insulin för människor. Kredit:University of Utah Health

    Safavi-Hemami och hennes team undersökte funktionen hos sju insulinsekvenser som finns i giftet från tre arter av konsnigel Conus geographus, C. tulipa och C. kinoshitai. Oväntat, varje art producerar insulin med något olika strukturer. Trots dessa skillnader, varje insulin är snabbverkande eftersom det saknar den klibbiga delen av B-kedjan som finns i humaninsulin.

    "Evolution kan vara drivkraften för att öka den molekylära mångfalden av toxinmolekylerna som kottesnigelarten använder för att jaga bytesdjur, " sa Danny Hung-Chieh Chou, Ph.D., biträdande professor i biokemi vid U of U Health och en medförfattare på uppsatsen.

    Teamet testade hur var och en av insulinsekvenserna sänkte blodsockret hos zebrafiskar och möss. Modelldjuren behandlades med streptozotocin för att inducera symtom på typ 1-diabetes innan djuren doserades med de olika syntetiserade insulinerna.

    Safavi-Hemami hittade tre av de giftgenererade insulinsekvenserna (Con-Ins T1A från C. tulipa, Con-Ins G1 från C. geographus och Con-Ins K1 från C. kinoshitai) sänkte blodsockret effektivt. Med hjälp av cellinjer, de fann att kottesnigelns insulinsekvenser kunde binda till och aktivera humaninsulinreceptorn, trots att man saknar den del av B-kedjan som finns i humant insulin. Dessa sekvenser, dock, är 10 till 20 gånger mindre potenta än humant insulin.

    Enligt Safavi-Hemami, varje unik konfiguration ger forskargruppen en lite annorlunda mall att ta hänsyn till när de designar nya läkemedel som verkar snabbt och effektivt.

    "Vi börjar avslöja hemligheterna med konsniglar, ", sa Safavi-Hemami. "Vi hoppas kunna använda det vi lärt oss för att hitta nya metoder för att behandla diabetes."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com