胰岛素聚合反应过程的分子模拟研究

• 作者: 刘亚茹 刘宝林 刘珊林 张燕 李代禧 翟振 郭柏松 陈正隆
• 来源期刊: 生物医学工程学杂志
• 学科: 化学
• 关键词: 人重组胰岛素 胰岛素聚集体 分子模拟 PMF自由能 量子化学计算
• 年，卷（期）: 2013,（5）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 936-941
• 页数: 6页
• 分类号: Q71|O641.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.7507/1001-5515.20130177

摘要

本文运用分子模拟和量子化学计算,研究三种胰岛素聚集体的热稳定性以及锌(Ⅱ)离子配位作用对于这些聚集体生成反应的热力学影响.分子模拟的研究结果表明,构成球形闭合胰岛素六聚体的三个二聚体之间存在较强的协同稳定性.正是这种协同稳定性提高了胰岛素的结构稳定性,并保护了胰岛素制剂在生产、保存和运输过程中的生物活性,在一定程度上延长了其在人体内的半衰期.尽管根据量子化学计算的结果,锌离子的配位作用能为胰岛素六聚体提供大约73.610 kJ/mol的结合能,为胰岛素四聚体提供大约79.907 kJ/mol的结合能.然而,锌(Ⅱ)离子配位反应的热力学计算结果却表明,该配位反应的标准吉布斯自由能是增加的,这将导致胰岛素六聚体生成反应的吉布斯自由能升高.所以,锌离子的配位作用将会影响胰岛素六聚体生成反应的化学平衡,不利于胰岛素的长期稳定性.