Нескольких десятков звеньев. Единственным источником гормонов с

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