69. Инсулин. Источники получения. Видовая специфичность. Особенности производства. Перспективы имплантации клеток, продуцирующих инсулин.

Инсулин – это гормон белковой природы, образуется в бета-клетках поджелудочной железы, регулирует обмен углеводов, поддерживая глюкозу в крови на необходимом уровне. Препараты инсулина: по продолжительности действия (ультракороткие, короткие, средние, пролонгированные), по степени очистки (монопиковые, монокомпонентные), видовой специфичности (человеческие, свиные (от человеческого одной АК: вместо Треонин — Аланин), бычьи (3 АК другие), китовые(более 3 АК отличаются) генноинженерные, и другие)

Методы получения: 1) полным химическим синтезом; 2) экстракцией из поджелудочных желез человека (неэкономично, недостаток сырья); 3) полусинтетическим методом с помощью ферментно-химической замены аланина в свином инсулине на треонин; 4) биосинтетическим способом по генноинженерной технологии. Два последних - инсулин высокой степени очистки.

Трансплантация клеток островков Лангерганса подж жел – пересадка островков подж жел от одного человека другому. Это один из видов экспериментального лечения СД 1 типа. Недостатки: мало донорского материала и необходимость проведения пожизненной иммуносупрессивной терапии. 

Альтернативный способ получения инсулин-продуцирующих клеток - дифференцировка из стволовых клеток (превращение в другие клетки). Могут быть получены в неограниченном количестве и в случае трансплантации меньше подвергаются иммунной атаке со стороны реципиентов.

69. Микробиологический синтез аминокислот. Общие принципы конструирования штаммов микроорганизмов-продуцентов аминокислот как первичных метаболитов. Основные пути регуляции микробиологического синтеза аминокислот и его интенсификации.

Большинство производимых чистых препаратов АК получают путем микробиологического синтеза: Биосинтез АК высокоактивными штаммами-продуцентами и технологические операции по получению различных товарных форм

В качестве продуцентов используют генетически измененные штаммы: ауксотрофные мутанты (микроорганизмы, лишенные ряда ферментных систем, поэтому очень требовательны к составу питательной среды, в которой должно присутствовать большое количество факторов роста). Используют грамположительные бесспоровые бактерии родов: Micrococcus.

Преимущества: образуются только L-аминокислоты, не нужно очищать от токсичных D-форм. Мягкие условия. Не нужно давление и высокие температуры. Принципы построения штаммов: получают мутанты двух типов. Либо воздействие мутагенов и селекция либо генная инженерия. Главная задача –убрать ингибирование конечным продутом.

 

Проницаемость клеточных мембран обеспечивает высокие концентрации АК в культуральной среде. Проницаемость увеличивают с помощью мутаций, либо путем изменения состава пит. среды. L-глутаминовая кислота–первая аминокислота, полученная путем промышленного микробиологич синтеза; важнейшая АК растительных и животных белков; глутамат натрия способствует длительному сохранению вкусовых качеств консервированных продуктов; глутаминовая кислота стимулирует пищеварение. Продуценты глутаминовой кислоты: - дрожжи, - микроскопические грибы,- бактерии (обеспечивают наибольший выход).

Скорость синтеза АК регулируется след путями: 1. ингибирование регуляторного фермента конечным продуктом, т.е АК. 2. Изменением кол-ва фермента, контролируемого концентрац АК в клетке