[发明专利]3-羟基丁酰化和/或3-羟基戊酰化修饰胰岛素及其应用

说明书

本发明提供了一种经修饰的胰岛素，该胰岛素对还原剂的抗性高、对细胞摄取葡萄糖的能力强，而且在动物体内的作用时间长，在科研和临床方面具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及蛋白质修饰技术领域，具体涉及3-羟基丁酰化和/或3-羟基戊酰化修饰胰岛素及其在医药领域的应用。

背景技术

3-羟基丁酰化是一种新型的蛋白质修饰类型。2016年，芝加哥大学的赵英明教授实验组首先在组蛋白上发现该种修饰。该修饰在多种细胞组蛋白上广泛存在，主要底物为酮体之一，3-羟基丁酸，以下我们简称3HB(Xie, Z. et al. Metabolic Regulation ofGene Expression by Histone Lysine β-Hydroxybutyrylation. Mol. Cell. 2016)。3-羟基丁酸是人体的代谢产物，是人体在饥饿和剧烈运动情况下肝脏利用脂肪酸产生的化合物，作为替代葡萄糖的能量来源。近年来随着研究的不断深入，发现3-羟基丁酸不仅仅可以作为能量分子，还可以发挥重要的信号分子作用(Newman, J.C. and E. Verdin, beta-Hydroxybutyrate: A Signaling Metabolite. Annu Rev Nutr, 2017)。3-羟基丁酸可以发挥抗酒精性脂肪肝的作用，还可以有效改善高血压、神经变性疾病、癫痫、心血管疾病等（Mierziak, J., M. Burgberger, and W. Wojtasik, 3-Hydroxybutyrate as aMetabolite and a Signal Molecule Regulating Processes of Living Organisms.Biomolecules, 2021）。2019年，北京大学基础医学院的赵文会教授课题组首次在非组蛋白p53上发现3-羟基丁酰化修饰。p53赖氨酸的3-羟基丁酰化（以下简称Kbhb）修饰可以降低该蛋白其乙酰化水平，降低其转录活性，并减弱p53介导的细胞生长停滞和凋亡的功能(Liu,K., et al., p53 beta-hydroxybutyrylation attenuates p53 activity. Cell DeathDis, 2019)。

本申请提供了一种胰岛素进行3-羟基丁酰化及其类似物的修饰，并且这种修饰可以影响胰岛素对还原剂DTT的敏感性，在体外和体内改善胰岛素功能。

发明内容

本发明提供了一种将氨基修饰为酰胺基的胰岛素，其具有更高的抵抗还原剂的能力，对细胞葡萄糖摄取的能力更高，同时，提供胰岛素在体内的稳定性和长效性。具体的，

本发明的第一方面，提供了一种经修饰的胰岛素，所述的胰岛素的氨基修饰为酰胺基。

优选的，所述的胰岛素采用式I所示的化合物进行修饰：

式I；

其中，R1为H、直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、环烷基或芳基；优选的，所述的R1为直链或支链C1-C4的烷基。进一步优选的，R1为甲基。

R2为H、直链或支链的烷基、环烷基、芳基或金属离子；优选的，R2为直链或支链C1-C9的烷基、钙离子、钠离子或钾离子。进一步优选的，R2为甲基、氢、钙离子、钠离子或钾离子。

n为≥1的自然数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17等等。优选的，n=1-10的自然数。

在本发明的一个具体实施方式中，n=1，R1为甲基且R2为甲基。

在本发明的一个具体实施方式中，n=1，R1为甲基且R2为氢。