开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
一、研究目的及意义
糖尿病(diabetes mellitus, DM)是一种因胰岛素分泌不足及胰岛beta;-细胞功能缺陷引起的临床综合征,包括Ⅰ和Ⅱ型糖尿病。Ⅱ型糖尿病(type 2diabetesmellitus, T2DM)属于胰岛素非依赖型糖尿病,是由机体周边组织对胰岛素敏感性降低、胰岛素分泌不足导致的。主要病理表现为胰岛素抵抗和由胰岛细胞功能失调所致的胰岛素分泌相对不足,形成持久的高血糖, 并可产生多种致命性并发症【1】。
胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是机体在响应营养摄入时而释放的一类肠促胰岛素,通过血糖诱导促进胰岛素的释放【2】。艾塞那肽(Exendin-4)是一种从北美洲西北部钝尾毒蜥唾液中发现的外源性GLP-1受体多肽激动剂,由39个氨基酸组成,与GLP-1氨基酸序列具有约53%的同源性【3】。通过GLP-1受体产生作用,但对受体的作用力强于GLP-1,并且Exendin-4的N端不被二肽基肽酶IV(DPP- IV)降解,具有更长的血浆半衰期,性质更稳定【4】。它在哺乳动物体只有在机体血糖浓度高时发挥作用,血糖正常或偏低时不发挥作用。
艾塞那肽(Exendin-4)是首个在美国获准上市用于治疗Ⅱ型糖尿病的GLP-受体激动药物。临床研究表明,其与二甲双胍、磺酰脲类药物、或噻唑烷二酮类药物合用,能有效地控制2型糖尿病患者的血糖【5】。艾塞那肽的作用机制包括葡萄糖依赖的促胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌、增加beta;细胞质量、减缓胃排空和抑制食欲。艾塞那肽(Exendin-4)能够使得肝脏输出的葡萄糖减少;减少食物的吸收,使体重减轻;延缓胃排空,使餐后葡萄糖升高的速率减慢,且不会增加胃酸分泌【6】。目前艾塞那肽(Exendin-4)已经成为治疗Ⅱ型糖尿病的一线治疗药物,可以用于治疗口服降糖药无法有效控制血糖的Ⅱ型糖尿病患者【7】。但缺点是用药频率较高,病人一天需要注射不低于2次。
艾塞那肽(Exendin-4)目前主要是采用化学合成,但化学合成多肽技术难度大、成本高、纯化困难且会造成环境污染,但是随着基因克隆、翻译加工和调控机制的深入研究,可望通过基因工程的方法大量合成,以提高产量,降低成本,这对满足逐年增多的糖尿病患者需求将有重大意义【8】。
前期实验是利用基因工程技术将艾塞那肽或其突变体通过连接肽或者直接与优化突变的人免疫球蛋白IgG1的Fc片段连接形成高活性长效降糖融合蛋白(以下称BM1601),该蛋白不仅具有长效的降糖作用,还能够在大肠杆菌E .coli中进行可溶性表达。所以本课题旨在研究细胞内可溶性重组蛋白BM1601的分离纯化方法,以提高产品产率和蛋白活性【9,10】。
二、研究手段
1.实验法:实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。本课题属于应用课题,所得数据结论建立在实验的基础上,通过实验的方法来进行课题的研究。
2.文献研究法:文献研究法是根据一定的研究目的或课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。本课题围绕重组融合蛋白BM1601分离纯化方法这个方面进行文献的搜索、查阅、整理。
