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タンパク質の凝集はその有効性に影響を与える可能性があり、インスリンなどの治療タンパク質に関して特に重要です。アミノ酸などの添加物の使用は、この有害なプロセスに対抗することができます。ヒトインスリンの熱誘発性凝集形成は、さまざまな濃度のタンパク質、異なる温度、およびUV可視分光光度測定によりEDTAの存在下での使用により速度論的に研究されました。次に、アルギニン、リジン、およびヒスチジンの効果を、pH 4.8および45°Cでのプロセスで試験しました。得られた成長曲線の速度論的パラメーター（それぞれ核形成段階の速度と凝集成長段階の速度を特徴付けるパラメーターT*およびT0.5）は、これらすべての条件で計算され、凝集体の構造は分光蛍光測定、および透過型電子顕微鏡法によって特徴付けられました（TEM）。高濃度のキレーターEDTAの存在は凝集を増加させました。使用済み添加剤の中で、L-アルギニン（50 mM）は、インスリンの熱誘発性アモルファス凝集を最も効率的に抑制し、おそらくタンパク質内固有の蛍光とCDスペクトルによって観察されるように、おそらくタンパク質の構造を保存することにより、T0.5およびT*に影響を与え、TEMイメージとダイナミック光散乱における小規模な凝集体によって観察されます。ドッキング実験とその後の分子動力学シミュレーションは、インスリンのB鎖とのアルギニンの相互作用の可能性のある部位を示しました。
タンパク質の凝集はその有効性に影響を与える可能性があり、インスリンなどの治療タンパク質に関して特に重要です。アミノ酸などの添加物の使用は、この有害なプロセスに対抗することができます。ヒトインスリンの熱誘発性凝集形成は、さまざまな濃度のタンパク質、異なる温度、およびUV可視分光光度測定によりEDTAの存在下での使用により速度論的に研究されました。次に、アルギニン、リジン、およびヒスチジンの効果を、pH 4.8および45°Cでのプロセスで試験しました。得られた成長曲線の速度論的パラメーター（それぞれ核形成段階の速度と凝集成長段階の速度を特徴付けるパラメーターT*およびT0.5）は、これらすべての条件で計算され、凝集体の構造は分光蛍光測定、および透過型電子顕微鏡法によって特徴付けられました（TEM）。高濃度のキレーターEDTAの存在は凝集を増加させました。使用済み添加剤の中で、L-アルギニン（50 mM）は、インスリンの熱誘発性アモルファス凝集を最も効率的に抑制し、おそらくタンパク質内固有の蛍光とCDスペクトルによって観察されるように、おそらくタンパク質の構造を保存することにより、T0.5およびT*に影響を与え、TEMイメージとダイナミック光散乱における小規模な凝集体によって観察されます。ドッキング実験とその後の分子動力学シミュレーションは、インスリンのB鎖とのアルギニンの相互作用の可能性のある部位を示しました。
Aggregation of proteins can affect their efficacy, and is especially important concerning therapeutic proteins such as insulin. Use of additives such as amino acids can counteract this deleterious process. Heat-induced aggregate formation of human insulin was kinetically studied with the use of various concentrations of the protein, at different temperatures, and in the presence of EDTA by UV-visible spectrophotometry. Effect of arginine, lysine, and histidine was then tested on the process at pH 4.8 and 45 °C. Kinetic parameters of the obtained growth curves (parameters t* and t0.5 characterizing the rate of the nucleation stage and the rate of the stage of aggregate growth respectively) were computed in all these conditions, and structure of aggregates was characterized by spectrofluorimetry, and transmission electron microscopy (TEM). Presence of high concentrations of the chelator EDTA increased aggregation. Among used additives, L-arginine (50 mM) most efficiently suppresses the heat-induced amorphous aggregation of insulin, affecting parameters t0.5 and t* presumably by preserving the protein's structure, as observed by the protein intrinsic fluorescence and CD spectra, and smaller formed aggregates in TEM images and dynamic light scattering. Docking experiment and subsequent molecular dynamics simulation indicated possible sites of interaction for arginine with the B-chain of insulin.
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