采用化学、生物化学、同位素示踪和现代仪器分析等手段从体外研究ONOOˉ与胰岛素及与胰岛素受体的反应规律,探索影响胰岛素硝基化反应的因素,通过对胰岛素硝基化反应前后在高级结构上和胰岛素硝基化反应前后与胰岛素受体之间相互作用上的变化研究,从化学本质上阐明硝基化反应对胰岛素结构-功能的影响;探索胰岛素受体硝基化反应前后对其自身磷酸化的影响继而对胰岛素信息跨膜传递系统的影响,并从细胞水平上研究硒(蛋白)对NO˙和ONOOˉ的清除作用,抑制胰岛素的硝基化反应,探索"硒-NO˙-胰岛素硝基化反应-硒增加磷酸化作用"之间的关系,从体内证实和研究这种反应存在的可能性。这不仅在化学上研究无机小分子与生物大分子相互作用及研究生物大分子因化学修饰产生生物活性变化的化学基础具有重大的科学意义,而且对探索糖尿病发病的新机制,为该类糖尿病的防和治提供依据亦具有重大的科学意义。
蛋白质的硝化与糖尿病有密切关系,但其机制尚不清楚。本项目采用化学、生物化学、同位素示踪和现代仪器分析等手段从体外研究了ONOO-与胰岛素及与胰岛素受体的作用,取得了一些很有意义的结果,较好地完成了预定的研究目标,主要进展包括①首次发现ONOO-确能硝化胰岛素,影响胰岛素与其受体的结合,从而影响胰岛素的生物活性;②确定了ONOO-硝化胰岛素位点和硝化对胰岛素结构的影响,从构-效关系上说明了硝化对胰岛素功能的影响;③建立了胰岛素受体磷酸化的NMR测定方法,并用31P-NMR法研究了硝化对多肽酪氨酸磷酸化的影响;④进一步研究了包括硒、铁等一些因素对胰岛素硝化作用的影响,并通过毛细管电泳结果等手段阐明了Fe(III)-EDTA和CO2对ONOO-硝化BSA相互抑制的机理;⑤研究了葡萄糖抑制ONOO-对BSA的硝化及其抑制机理;⑥初步研究ONOO?-对胎盘膜胰岛素受体自身磷酸化的影响。这些结果不仅丰富了从化学上理解无机小分子与生物大分子相互作用的知识,为理解生物大分子因化学修饰产生生物活性变化提供了新的证据,而且对探索糖尿病发病的新机制,为该类糖尿病的防和治提供了有益的参考线索。