胰岛素与环糊精的复合–分子模型方法

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胰岛素是一种多肽激素,由胰腺分泌,于1922年由Banting和Macleod首次发现[5]。这是一种含有51个氨基酸的小蛋白质(其中17个是蛋白源氨基酸),由2条多肽链组成。链A包含21个氨基酸,这些氨基酸在A1-A7和A12-A18残基之间形成两个小的α螺旋。糖尿病的主要药物是胰岛素;其活性形式是胰岛素单体,这是一个不稳定的分子,因为长时间的储存或高温会使胰岛素单体适应另一种折叠,其中富含β-片,这在药理学上是没有活性的。本研究的目的是利用AutoDock分子模型程序,在硅学条件下,将胰岛素与所有用于药用辅料的环糊精(原生环糊精、甲基、羟乙基、羟丙基和磺基丁基醚取代的β-环糊精)形成不同的复合物。以确定环糊精或环糊精衍生物与胰岛素单体形成复合物的最佳类型,预测摩尔比、复合物的构象以及环糊精和胰岛素之间形成的分子间氢键。从AutoDock程序计算的结果可以预测,胰岛素可以与5-7个分子的羟丙基-β-环糊精或磺基丁基-β-环糊精形成稳定的复合物,通过形成复合物有可能防止或推迟胰岛素的淀粉样纤维化,增加分子的稳定性。

左上:残基A:LEU13进入羟丙基-β-环糊精(DS 1)的空腔中。上图,右图:残基B:PHE1进入α-环糊精的空腔。中间:残基B:HIS10进入磺基丁醚-β-环糊精(DS 3)的空腔中。左下:残基B:TYR16进入γ-环糊精的空腔。下图,右图:残基B:LYS29进入羟丙基-β-环糊精(DS 2)的空腔。

Bucur, P.; Fülöp, I.; Sipos, E. Insulin Complexation with Cyclodextrins—A Molecular Modeling Approach. Molecules 202227, 465. https://doi.org/10.3390/molecules27020465

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