芋螺毒液合成胰島素-科學人雜誌
醫學

芋螺毒液合成胰島素

2022-08-01 羅傑斯(Anna Rogers)
軟體動物的致命毒液中含有特殊的胰島素,有助於救命藥物的研發。
▲ 木下芋螺 (影像來源:Jon G. Fuller/VWPics/Alamy Stock Photo)

雖然便於在體內儲存,但需要等團塊溶解後才能發揮功效。芋螺提供了不結塊且速效降低血糖的設計靈感。

根據發表於今年3月《自然.化學生物學》的研究,丹麥哥本哈根大學生物學家薩法維-赫瑪米(Helena Safavi-Hemami)和同事報告了木下芋螺(Kinoshita's cone snail)胰島素的特殊構造,他們把此分子的獨特區域與人類胰島素結合,產生的嵌合分子不具有會結塊的區域。

2020年研究人員曾用地紋芋螺(geographer cone snail)的胰島素進行過類似試驗,接著他們檢測其他芋螺物種,發現木下芋螺製造的胰島素作用方式前所未見。人類胰島素分子的結塊區是與細胞受體結合的關鍵部位,地紋芋螺胰島素的這個區域較短,木下芋螺胰島素則缺失整個區域,而是由一條很特別的細長構造代替,它能與受體結合,但不會形成團塊。

薩法維-赫瑪米回憶當她展示木下芋螺胰島素給合作夥伴、美國史丹佛大學助理教授周宏杰(Danny Hung-Chieh Chou)時,他說:「這個已經做過了。」薩法維-赫瑪米說:「但我們觀察到新分子的生物學特性很不一樣。」研究人員使用最先進的造影技術清楚顯示,新嵌合分子如何與細胞胰島素受體結合並改變形狀,是之前合成分子未知的細節。未參與這研究的加拿大馬吉爾大學生化學家史特勞斯(Mike Strauss)說,造影研究結果闡明了胰島素的一般作用機制,他評論:「這開拓了合成胰島素的可能性。」

現在研究團隊正進一步探討合成分子的安全性和穩定性,用這形狀奇特的分子來設計不結塊胰島素可能可以克服這些挑戰,此外還需通過許多測試。薩法維-赫瑪米說:「這就是為什麼我們需要有多種選擇。」不同的芋螺各有其獨特的毒液組合,成份含數千種物質,包括特別的胰島素和其他有用分子,只要繼續「小心」研究芋螺,必能發掘更多。


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