Insulina
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L' insulina è un ormone proteico prodotto nelle isole beta di Langerhans all'interno del pancreas.
Queste due catene derivano da un unico polipeptide da cui viene escisso il Peptide C, corto frammento proteico, apparentemente privo di funzioni fisiologiche che, in quanto secreto insieme all'insulina, è un utile indicatore della funzionalità insulare
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Grazie all'avvento dell'era biotecnologica è possibile produrre l'insulina tramite modificazione enzimatica dell'insulina prodotta dal maiale o tramite tecnologia del DNA ricombinante in sistemi batterici.
L'insulina si ottiene con la tecnologia del DNA ricombinante dal 1982, quando negli Stati Uniti fu messo a punto un sistema batterico in E. coli. La strategia di clonaggio prevede la produzione delle catena A e B separatamente. È stata sintetizzata l'informazione per la catena A, fondendo la sequenza nucleotidica con il gene lacZ nel plasmide pBR322, vettore di clonazione in E. coli. nel punto di fusione tra lacZ e l’informazione relativa alla catena A è stato inserito il codone codificante l’amminoacido metionina.
La catena B è, invece, stata sintetizzata in due tempi: prima è stata sintetizzata la porzione N-terminale con procedimento analogo a quello seguito per la catena A; poi è stata sintetizzata la porzione C-terminale con lo stesso procedimento. In seguito all'espressione di tali geni in E. coli si sono isolati i frammenti codificanti la catena, sono stati fusi col gene lacZ inserendo nel punto di fusione l’amminoacido metionina.
L'utilizzo del sistema lacZ/ beta-galattosidasi ha numerosi vantaggi:
- il sistema è inducibile
- le catene vengono sintetizzate in fusione con la beta-galattosidasi, che svolge un'azione protettiva nei confronti della demolizione proteolitica.
I due peptidi vengono trattati quindi con bromuro di cianogeno, un agente chimico capace di scindere i peptici con taglio proteolitico in corrispondenza dell’amminoacido metionina.
Non resta, quindi, che purificare i prodotti di sintesi e di mescolare le due catene, permettendo la formazione spontanea dei ponti disolfuro.
Inoltre, l'insulina in soluzione è in equilibrio tra forma dimera ed esamera. In presenza di zinco assume forma esamera, diventando un complesso cristallino od amorfo più stabile ma insolubile, quindi di più lento assorbimento. La forma cristallina viene assorbita più lentamente ed è nota come “insulina ultralenta” e la sua azione appare dopo circa 36 ore; la forma amorfa è nota come “insulina semilenta”, viene assorbita più rapidamente e la sua azione ha una durata di soli 12-16 ore.
Il prodotto commerciale di insulina più noto è l'Humulin, disponibile in diverse forme: Humulin R, Humulin i, Humulin 10/90 20/80 30/70 40/60 50/50 (Miscele), Humulin L e Humulin U, differenti in composizione e modalità di azione. Per le caratteristiche di questi prodotti si consiglia di leggere la scheda tecnica.
apposito kit di infusione
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