Крайне выраженной видовой специфичностью (гормон роста соматотро-
Пин) были органы умерших людей.
Успехи генетической инженерии вселили надежды на возможность
Клонирования генов синтеза ряда гормонов в микробных клетках. Эти
Надежды в значительной мере оправдались, в первую очередь, на примере
Микробиологического синтеза пептидных гормонов.
Первые успешные результаты по экспрессии химически синтезирован-
Ной последовательности нуклеотидов ДНК, кодирующей 14-звенный пеп-
Тидный гормон соматостатин (антагонист соматотропина), получены в
1977 г. в США компанией «Генетек». Для предотвращения процесса раз-
Рушения гормона в бактериальных клетках под воздействием пептидазы
Авторы применили подход, который потом был успешно использован для
Получения других пептидных гормонов. Был сконструирован гибридный
ген, часть которого была взята из гена фермента β-галактозидазы кишеч-
Ной палочки, а остаток представлял собой фрагмент, кодирующий собст-
Венно соматостатин (фрагмент синтезировали химически). Введенный в
Бактериальные клетки гибридный ген направлял синтез белка-химеры,
состоящего более чем на 90 % из аминокислотной последовательности β-
Галактозидазы. Остальная часть представляла собой соматостатин. На
Стыке участка двух исходных генов находился кодон аминокислоты ме-
Тионина. Последнее позволило обработать гибридный белок бромцианом,
Разрывающим пептидную связь, образованную метионином; среди про-
Дуктов расщепления был обнаружен соматостатин. Данный подход был
Использован для получения многих пептидных гормонов (А- и В-цепей
Инсулина, нейропептида лейэнкефалина, брадикинина, ангиотензина и
Др.).
Генноинженерными методами за короткий срок были созданы микро-
Организмы-суперпродуценты, позволяющие получать с высокими выхо-
Дами ряд белков вирусов и животных. Созданы штаммы, у которых до
Клеточного белка составляют генноинженерные продукты, напри-
Мер, коровий антиген вируса гепатита В, главный капсидный антиген ви-
Руса ящура, реннин теленка, поверхностный антиген вируса гепатита В и
Др.
Получение рекомбинантного инсулина
Гормон инсулин построен из двух полипептидных цепей, А и Б, дли-
Ной 20 и 30 аминокислот соответственно. Последовательность цепей была
Установлена в 1955 г. Сэнгером. Синтез обеих цепей, включающий 170
Химических реакций, в 1963 г. был реализован в США, ФРГ и Китае. Но
Перенести такой сложный процесс в промышленность оказалось невоз-
Можным. Получали инсулин до 1980 г. за счет выделения его из поджелу-
дочной железы (поджелудочная железа коровы весит 200–250 г., а для
Получения 100 г кристаллического инсулина требуется до 1 кг исходного
Сырья). Поэтому потребности в нем удовлетворяли не полностью. Так, в
Г. из 6 млн. зарегистрированных больных сахарным диабетом инсу-
лин получали только 4 млн. человек. В 1980 г. датская компания «Ново
индастри» разработала метод превращения инсулина свиньи в инсулин
Человека ферментативным замещением остатка аланина, который являет-
Ся 30-й аминокислотой в цепи В, на остаток треонина. В результате был
получен однокомпонентный инсулин человека 99 % чистоты. В организме
Животного две полипептидные цепи исходно являются частями одной
белковой молекулы длиной 109 аминокислот – это препроинсулин. При
Синтезе в клетках поджелудочной железы первые 23 аминокислоты слу-
Жат сигналом для транспорта молекулы сквозь мембрану клетки. Эти
Аминокислоты отщепляются, и образуется проинсулин длиной 86 амино-
Кислот.
В 1980 г. Гилберт с коллегами выделили мРНК инсулина из опухоли β-
Клеток поджелудочной железы крысы (в то время не разрешали манипу-
лировать генами человека) (рис. 4.3). Полученную ДНК-копию мРНК
