近日,中国科学院合肥物质院智能所工业微生物王鹏团队在新型长效胰岛素类似物(insulin lisargine)的生物合成与结构解析研究中取得重要进展,相关成果已发表于SCI期刊Scientific Reports上。
开发安全有效的新型长效胰岛素类似物对推动糖尿病治疗发展具有重要意义。研究团队通过精准的分子设计,在胰岛素类似物A链第21位以甘氨酸取代天冬酰胺,并在B链第31和32位分别引入赖氨酸和精氨酸,成功解决了甘精胰岛素在生产过程中因胰蛋白酶切割产生的杂质问题,显著提升了产品纯度,同时通过优化生产工艺,建立了高纯度insulin lisargine的规模化制备技术。进一步,团队利用X射线晶体学技术在2.0 Å分辨率下成功解析了其三维结构,质谱分析结果证实其分子量与理论值高度一致,验证了产品的高纯度和结构准确性。研究表明,insulin lisargine在I型糖尿病动物模型中表现出卓越的降糖效果,尤其在5 IU/kg剂量下,其降糖效能显著优于甘精胰岛素。长期安全性评估显示,在比格犬模型中未观察到明显毒性反应,符合药品产业化的严格要求。
该研究不仅系统阐明了insulin lisargine的分子结构和作用机制,还通过系统的体内外实验验证了其优越的降糖效果和良好的安全性,为糖尿病治疗提供了新的候选药物方案。
本研究获得了国家自然科学基金、长三角联合基础研究等项目的支持。智能所朱珠博士为论文的第一作者,郑之明研究员和王鹏研究员为通讯作者。
文章链接:https://doi.org/10.1038/s41598-025-07243-8

图1 胰岛素类似物insulin lisargine的晶体结构与X射线衍射分析