Химия инсулина и ее структура

Химия инсулина и ее структура

«Карнавал молекул»

Книга научного сотрудника РАН и популяризатора науки Михаила Левицкого «Карнавал молекул. Химия необычная и забавная» (издательство «Альпина нон-фикшн», 2019) не старается последовательно изложить основы химии. Автор берет на себя иную задачу: рассказать о науке увлекательно, описывая драматические и забавные истории научных открытий и вспоминая о неожиданных поворотах судьбы их авторов. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с отрывком, в котором объясняется, почему «обычная» химия оказалась в тени биохимии, как вышло, что синтезом инсулина одновременно занимались три группы ученых — и кто же все-таки получил за это Нобелевскую премию.

Химики самые, самые.

Имей в виду, — сказали Льву все звери и птицы, — теперь, когда ты избран царем зверей и птиц, ты должен стараться быть самым смелым, самым сильным, самым мудрым и самым красивым!
— Нечего мне стараться! — ответил Лев. — Раз вы меня избрали царем зверей и птиц, значит, я и есть самый смелый, самый сильный, самый мудрый и самый красивый!

Василий Ливанов. Сказка «Самый, самый, самый, самый…»

Среди спортсменов более всего повезло, пожалуй, легкоатлетам, их результаты фиксируются в метрах или секундах, чаще в сантиметрах или долях секунды. В похожей ситуации оказываются тяжелоатлеты, их достижения оцениваются килограммами, т. е. имеется точная количественная мера. Казалось бы, такая же оценка существует и в игровых видах спорта, итоговый счет однозначно выявляет победителя (если это не ничья), однако постоянное вмешательство судий в ход игры часто приводит к тому, что горечь поражения сопровождается обвинениями в предвзятости судейства. Более трудная ситуация у фигуристов или, например, у гимнастов. Результат их выступлений определяет группа судей, выставляющих очки. Всегда существует вероятность, что кто-то окажется необъективным. Справедливости ради отметим, что фигурист, не освоивший обязательные элементы, предусмотренные программой соревнований, никогда не сможет занять призовое место. Таким образом, победить слабые участники не могут, зато среди наиболее достойных распределение мест нередко вызывает недовольство и после соревнований начинаются бурные обсуждения и обвинения в необъективности.

Перейдем к химикам: как определить самых лучших из них? Этот вопрос, очевидно, должна решать авторитетная комиссия, и она существует — Нобелевский комитет, который начиная с 1901 года ежегодно называет самых достойных. Нобелевская премия общепризнанно считается наивысшей оценкой деятельности ученого. Всегда ли она присуждается справедливо? Об этом поговорим позже.

Не следует думать, что современная химия ушла в высоконаучные дебри и понять существо работы может только высокопрофессиональный специалист. Часто ученый, получивший Нобелевскую премию, прикладывает специальные усилия, чтобы его работа была понятна широкому кругу читателей. Благодаря этому все интересующиеся имеют возможность ознакомиться с самыми лучшими работами последних лет. Кроме того, личность нобелевского лауреата и его путь к достигнутым результатам часто оказываются не менее интересными, чем сама работа.

Драма нобелевской химии

Незачем скорбеть о досаждающих нам переменах, ибо перемены — основа жизни.

Из уст маститых ученых часто можно слышать, что деление химии на органическую, неорганическую, полимерную, аналитическую весьма условно. Химия едина! Например, академик Ю.А. Золотов напоминает, что границы между смежными науками никогда не были четкими, потому что природа вообще не знает придуманного нами деления на дисциплины.

Это, безусловно, верно, но возникло деление химии на различные дисциплины не случайно и отказаться от него довольно трудно. Химику-органику совсем не просто читать монографию по геохимии или вникать в статью по химии металлических сплавов; совсем иной образ мыслей, другой язык, малознакомые экспериментальные методики и способы представления результатов. Специализация химика в определенном направлении совсем не мешает работе, скорее наоборот, помогает совершенствоваться. Обсуждать это вряд ли имело бы смысл, если бы не одна грустная деталь. Альфред Нобель в своем завещании упомянул химию, никак не разделяя ее на отдельные дисциплины, а вот к чему это привело — судите сами. С начала XXI в. премии за биохимические работы присуждались уже десять (!) раз!

Традиционно Нобелевскую премию считают индикатором высоких достижений, она отмечает заметные вехи в развитии науки, дает возможность каждому ученому повысить свои знания и эрудицию. В крупных научных центрах принято приглашать очередного лауреата выступить с лекцией, некоторые институты проводят специальные семинары для знакомства с содержанием премированной работы, но в последние годы эта традиция почти исчезла.

Все дело в том, что биохимия и ее современная ветвь — молекулярная биология — весьма специфичны. Не только круг изучаемых объектов, но и сам язык этой науки заметно отличается от того, к чему привыкли остальные химики. Традиционный язык химии — это химические формулы, благодаря которым химики всего мира легко понимают друг друга, но именно химических формул в работах по биохимии вы практически не увидите. Обычно состав молекулы полипептида (белка) изображают в виде слагающих эту молекулу аминокислот, обозначенных буквенными сочетаниями, например ЛЕЙ-АЛА-ФЕН-ГЛИ-АЛА-АЛА, но, скорее всего, вам придется разглядывать ленточки, полоски, жгутики и спирали.

Такой способ, помогающий изобразить структуру биополимеров, предложил в свое время американский биофизик Джейн Ричардсон. Это компактный и, безусловно, удобный (для биохимиков) способ записи, но весьма непривычный для большинства химиков. Потому знакомство с очередным достижением химии, отмеченным престижной премией, большинство химиков ограничивает чтением всего одного краткого сообщения, в котором сказано, за что именно присуждена эта премия (и не более того).

Понятно, что в сложившейся ситуации никак не виноваты сами биохимики, они делают свое трудное и интересное дело, не помышляя ни о каких премиях. «Обычные» химики тоже не виноваты; яркие звезды, загорающиеся на небосклоне химии (ферроцен, карборан, фуллерен) и создающие новые главы химической науки, появляются, к сожалению, не каждое десятилетие и, увы, непредсказуемо, что, кстати, делает научный поиск интереснее. Не только новые необычные соединения заслуживают награды. Если спросить самих химиков, то они назовут массу вполне достойных исследований, в том числе новых реакций и катализаторов.

Читайте также:  Смысл жизни; Психология человека

Нобелевский комитет тоже не в чем упрекнуть: обычные люди никак не виноваты в том, что гораздо большее впечатление на них производят те биохимические работы, которые открывают способы лечения таких заболеваний, как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, некоторые онкологические заболевания.

Преимущественное внимание членов Нобелевского комитета к биохимическим работам усиливается дополнительно следующим обстоятельством. Все лауреаты Нобелевских премий прежних лет имеют право номинировать кандидатов на эту премию (предлагать кандидатуры для очередного рассмотрения). Среди них с каждым годом все больше биохимиков, и, естественно, они предлагают к номинированию тех ученых, работы которых им хорошо знакомы и достоинства которых им известны.

Именно эта ситуация позволила Роалду Хофману (лауреат Нобелевской премии 1981 года по химии) с грустью отметить, что решение о присуждении Нобелевских премий принимает весьма ограниченное число людей, у которых собственное представление о том, что такое химия, и которое вовсе не представляет собой результат единодушия мирового сообщества химиков. Хофман отмечет, что не согласен, например, с тем, что молекулярная биология и биохимия — это часть химии. Впрочем, добавляет Хофман, премии достаются действительно прекрасным работам в этой области, которыми он искренне восхищается.

Можно предположить, что подобная проблема зреет и в недрах других дисциплин: физики тоже, скорее всего, готовы посетовать на то, что астрофизика с ее нейтринной астрономией, рентгеновскими телескопами и исследованиями космического излучения постепенно захватывает монополию на премии.

Впрочем, есть выход — ввести новые номинации так, как это было сделано в 1969 году, когда начали присуждать Нобелевские премии по экономике (не упомянутой в завещании А. Нобеля), но это, к сожалению, не нам решать.

Отложим на время наши переживания, связанные с тем, что обычная химия оказалась в тени набирающей силу биохимии, и познакомимся поближе с некоторыми работами, тем более что многие из них настолько эффектны, что могут произвести впечатление даже на людей, далеких от науки.

Вначале отдадим дань уважения современному лидеру в мире Нобелевских премий, т. е. биохимии.

Одна молекула и семь нобелевских лауреатов

В истории химии случались события, по своему драматизму напоминавшие штурм неприступной вершины, на которую пытались взойти одновременно независимые группы альпинистов по различным маршрутам. Все это сопровождалось обстановкой состязания — кто взойдет на вершину первым.

Речь пойдет о синтезе инсулина — событии, ставшем заметным достижением в химии. Точно так же, как перед штурмом вершины альпинисты создают базовые, промежуточные и штурмовые лагеря, синтез инсулина был хорошо подготовлен, но не теми, кто вышел на покорение вершины, а основательными работами исследователей-предшественников. Можно уверенно сказать, что создание исходного плацдарма впечатляет не меньше, чем последующий штурм. Развитие химии инсулина напоминает приключенческий роман, получивший в наши дни совершенно неожиданное продолжение, которое совершенно не могли предугадать покорители этой вершины. Инсулин по праву можно назвать популярнейшей молекулой ХХ в.: с исследованиями этого соединения связаны имена семи (!) нобелевских лауреатов.

Белок, спасающий жизнь

В середине ХХ в. инсулин был одним из наиболее интенсивно изучаемых веществ. Причина в том, что удалось объяснить происхождение одного из тяжелейших заболеваний — сахарного диабета. Болезнь возникает, когда в организме недостаточно гормона инсулина (гормоны — это вещества, которые регулируют определенные биологические механизмы). Инсулин запускает процессы, обеспечивающие вход глюкозы в клетки, а также стимулирует внутриклеточные механизмы, позволяющие усваивать глюкозу.

При недостатке инсулина глюкоза не расходуется клетками, она накапливается в крови и начинает через почки поступать в мочу. Повышенный уровень глюкозы в крови и ее выведение с мочой приводят к похудению, чрезмерному мочеотделению, постоянному ощущению сильной жажды и голода. Организм старается компенсировать дефицит калорий, которые он теряет с мочой в виде глюкозы, и начинает использовать жировые запасы и тканевые белки (главным образом мышечные). Возникают утомление, сонливость, тошнота, все это завершается состоянием комы и при отсутствии лечения — смертью.

Сахарный диабет встречается среди населения всех стран и у представителей всех рас. Самое раннее описание этого заболевания было сделано примерно 3000 лет назад в Древней Индии. Более подробные симптомы болезни (обильное мочеотделение, чрезмерная жажда и потеря веса) были описаны в I в. н. э., болезнь получила свое название от греческого слова diabetes, что означает «протекание» (имеется в виду чрезмерное мочеотделение).

Планомерное изучение этого заболевания длилось не одно столетие. В XVII в. английский врач Т. Уиллис обратил внимание, что моча у пациентов с такими симптомами имеет сладковатый вкус (проделать подобный анализ может только истинный ученый). Картина начала проясняться после опытов французского физиолога Клода Бернара (1813–1878), он наблюдал собак с удаленной поджелудочной железой. Его опыты продолжили в 1889 году немецкие физиологи Йозеф фон Меринг и Оскар Минковский: они удаляли хирургически поджелудочную железу у собак и затем наблюдали у них резкий подъем концентрации глюкозы в крови и моче, а также наличие симптомов сахарного диабета. Таким образом, они экспериментально доказали связь между поджелудочной железой и сахарным диабетом.

Некоторые физиологи начали высказывать предположение, что поджелудочная железа вырабатывает вещество, которое способствует усваиванию в организме глюкозы. В 1916 году немецкий физиолог Шарпи-Шафер назвал это неизвестное пока вещество инсулином (от лат. insula — островок, поскольку отчетливо наблюдаемые группы клеток поджелудочной железы к этому моменту именовали островками Лангерганса). Это было только предположение, которое впоследствии полностью подтвердилось.

В 1921 году трое канадских исследователей: профессор физиологии Джон Маклеод (рис. 5.1) из Университета Торонто, Канада, врач-хирург Фредерик Бантинг (рис. 5.2) и врачфизиолог Чарлз Герберт Бест (рис. 5.3) сумели выделить инсулин из поджелудочной железы подопытных животных. Первые же опыты по введению полученного препарата собакам с удаленной поджелудочной железой показали, что уровень сахара в крови животных резко снижается и общее состояние улучшается.

11 января 1922 года (знаменательный факт в истории мировой медицины) инсулин был введен первому пациенту — 14-летнему Леонарду Томпсону, страдавшему тяжелой формой диабета (рис. 5.5). Успех был потрясающим! Измученный худой мальчишка, весивший 29,5 кг, которому оставалось жить несколько месяцев, стал поправляться на глазах (рис. 5.4). За 24 часа содержание сахара в крови снизилось в четыре раза.

Читайте также:  Ответы Чё за хрень помогите

Презентация по анатомии и физиологии человека «Инсулин»

Международные дистанционные “ШКОЛЬНЫЕ ИНФОКОНКУРСЫ”

для дошкольников и учеников 1–11 классов

Оргвзнос: от 15 руб.

Идет приём заявок

VI Международный дистанционный конкурс «Старт»

Идет приём заявок

  • 16 предметов
  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Наградные и подарки

Описание презентации по отдельным слайдам:

Содержание Откуда берется инсулин? Структурная формула инулина. Действие инсулина. Глобулярные белки. Структура инсулина. Функция инсулина. Эффекты от инсулина. Сахарный диабет. Заболевания, связанные с действием инсулина.

Откуда берется инсулин? Инсулин вырабатывается в поджелудочной железе. Она находится слева за желудком, в верхней части живота, и доходит до селезенки; ее положение можно представить, если провести ладонью от левого бока под ребрами к пупку.

Структурная формула инулина.

Действие инсулина. Так или иначе инсулин затрагивает все виды обмена веществ во всём организме. Однако в первую очередь действие инсулина касается именно обмена углеводов. Основное влияние инсулина на углеводный обмен связано с усилением транспорта глюкозы через клеточные мембраны. Активация инсулинового рецептора запускает внутриклеточный механизм, который напрямую влияет на поступление глюкозы в клетку путём регуляции количества и работы мембранных белков, переносящих глюкозу в клетку.

В наибольшей степени от инсулина зависит транспорт глюкозы в двух типах тканей: мышечная ткань и жировая ткань — это инсулинозависимые ткани. Составляя вместе почти 2/3 всей клеточной массы человеческого тела, они выполняют в организме такие важные функции как движение, дыхание , кровообращение , осуществляют запасание выделенной из пищи энергии.

Глобулярные белки В отличие от нерастворимых фибриллярных белков растворимые белки имеют почти сферическую форму. Глобулярным белкам свойственна высокоупорядоченная пространственная структура , которая способствует выполнению специфических биологических функций. В данном разделе разбираются особенности строения глобулярных белков на примере небольшого белка инсулина .

Инсулин: Первичная структура Под первичной структурой понимают аминокислотную последовательность полипептидной цепи. Молекула функционально активного инсулина состоит их двух полипептидных цепей (А- и В-цепи), соединенных дисульфидными мостиками (на схеме А-цепь окрашена в светло-коричневый цвет, B-цепь — в темно-коричневый, дисульфидные мостики — в желтый). Дополнительный дисульфидный мостик локализован в пределах А-цепи. В поджелудочной железе, где происходит биосинтез инсулина, вначале синтезируется белок-предшественник — проинсулин, в котором С-концевой аминокислотный остаток В-цепи связан c Ν — концевым остатком А-цепи 33-членным фрагментом (на схеме не окрашен). После образования в проинсулине правильно замкнутых дисульфидных мостиков С-пептид отщепляется протеолитическими ферментами .

Инсулин: Вторичная структура Вторичными структурами называются участки полипептидной цепи с упорядоченной конформацией, стабилизированной водородными связями . В большинстве глобулярных белков присутствуют одновременно как α — спирали, так и β-складчатые листы. Кроме того, имеются участки с неупорядоченной структурой. Распространенным структурным элементом глобулярных белков является β-петля. В молекуле инсулина участки, имеющие форму α-спирали, составляют 57%, 6% приходится на β — складчатую структуру, 10% построено в виде β-петли, оставшиеся 27% не имеют упорядоченной структуры.

Инсулин: Третичная структура Анализ третичной структуры инсулина показал , что в Α-цепи имеются два коротких участка, а в В-цепи — один длинный участок, построенные в виде α-спирали. При этом N-конец А-цепи и С-конец В-цепи располагаются в непосредственной близости друг от друга. Единственная структура типа складчатого листа образуется в димере инсулина . Третичная структура проинсулина еще не установлена.

Инсулин : Четвертичная структура Белковые молекулы часто образуют симметрично построенные комплексы, стабилизированные за счет нековалентных взаимодействий. Такие комплексы называются олигомерами, а составные единицы комплексов (от 2 до 12) — субъединицами или мономерами. Инсулин также образует четвертичные структуры. В крови инсулин присутствует частично в виде димера (1). Димер имеет ось симметрии второго порядка. Кроме того, в поджелудочной железе в качестве запасной формы содержится гексамер инсулина (из 6 мономеров), стабилизированный ионами Zn2+. В образовании двух комплексов с катионом Zn2+ принимают участие остатки гистидина в положении B-10 всех шести субъединиц. Каждый октаэдрический комплекс включает один катион Zn2+, три остатка гистидина и три молекулы.

Функции инсулина. Инсулин — важнейший регулятор промежуточного обмена веществ. Главное его действие заключается в снижении уровня сахара в крови: он облегчает поглощение и использование глюкозы мышечными и жировыми клетками и тормозит образование новых молекул глюкозы в печени. Кроме того, он способствует запасанию глюкозы в клетках в форме гликогена, а также накоплению других веществ — потенциальных источников энергии (жира, белка), тормозят их распад и утилизацию организмом.

Функции инсулина: 1. Повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы и способствует интенсивному окислению её в ткани. 2. Вызывает гипогликемию-то, есть снижение уровня глюкозы в крови и как вследствие этого недостаточное поступление глюкозы в клетки ЦНС, на проницаемость которых инсулин не действует. 3. Нормализуют жировой обмен и уменьшают кетонурию. 4. Снижает катаболизм белков и стимулирует синтез белков из аминокислот. 5. Понижает содержание сахара в крови, задерживая распад гликогена в печени и увеличивая использование глюкозы мышечными и другими клетками.

Физиологические эффекты инсулина. Инсулин — единственный гормон, снижающий содержание глюкозы в крови, это реализуется через: усиление поглощения клетками глюкозы и других веществ; активацию ключевых ферментов гликолиза; увеличение интенсивности синтеза гликогена — инсулин форсирует запасание глюкозы клетками печени и мышц путём полимеризации её в гликоген; уменьшение интенсивности глюконеогенеза — снижается образование в печени глюкозы из различных веществ.

Антикатаболические эффекты инсулина. подавляет гидролиз белков — уменьшает деградацию белков; уменьшает липолиз — снижает поступление жирных кислот в кровь.

Анаболические эффекты инсулина. усиливает поглощение клетками аминокислот (особенно лейцина и валина); усиливает транспорт в клетку ионов калия, а также магния и фосфата; усиливает репликацию ДНК и биосинтез белка; усиливает синтез жирных кислот и последующую их этерификацию — в жировой ткани и в печени инсулин способствует превращению глюкозы в триглицериды; при недостатке инсулина происходит обратное — мобилизация жиров.

Читайте также:  ГБУ РС(Я) Республиканская больница №2 Центр экстренной медицинской помощи - Междисциплинарная выездн

Заболевания, связанные с действием инсулина. Инсулинома — доброкачественная опухоль из бета-клеток поджелудочной железы, вырабатывающая избыточное количество инсулина. Клиническая картина характеризуется эпизодически возникающими гипогликемическими состояниями. Инсулиновый шок — симптомокомплекс развивающийся при однократно введенной избыточной дозе инсулина. Наиболее полное описание можно встретить в учебниках по психиатрии, т.к. инсулиновые шоки применяли для лечения шизофрении. Синдром хронической передозировки инсулина (синдром Сомоджи) — симптомокомплекс, развивающийся при длительном избыточном введении препаратов инсулина.

Сахарный диабет Сахарный диабет — это эндокринное заболевание, характеризующееся хроническим повышением уровня сахара в крови вследствие абсолютного или относительного дефицита инсулина — гормона поджелудочной железы. Заболевание приводит к нарушению всех видов обмена веществ, поражению сосудов, нервной системы, а также других органов и систем.

VI Международный дистанционный конкурс «Старт»

Идет приём заявок

  • 16 предметов
  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Наградные и подарки
  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

  • Пономарева Татьяна ВячеславовнаНаписать 4692 20.01.2016

Номер материала: ДВ-358907

  • Другое
  • Презентации

Добавляйте авторские материалы и получите призы от Инфоурок

Еженедельный призовой фонд 100 000 Р

    20.01.2016 668
    20.01.2016 486
    20.01.2016 477
    20.01.2016 523
    20.01.2016 453
    20.01.2016 2898
    20.01.2016 572

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Строение инсулина

Гормоны поджелудочной железы

Механизм действия и метаболические эффекты инсулина.

ЛЕКЦИЯ № 10

Клеточный (метаболический) уровень регуляции углеводного обмена

Метаболический уровень регуляции углеводного обмена осуществляется с участием метаболитов и поддерживает гомеостаз углеводов внутри клетки. Избыток субстратов стимулирует их использование, а продукты ингибируют свое образование. Например, избыток глюкозы стимулирует гликогенез, липогенез и синтез аминокислот, дефицит глюкозы — глюконеогенез. Дефицит АТФ стимулирует катаболизм глюкозы, а избыток – наоборот ингибирует.

IV. Педфак. Возрастные особенности ПФШ и ГНГ, значение.

ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

кафедра биохимии

Зав. каф. проф., д.м.н.

Тема: Структура и обмен инсулина, его рецепторов, транспорт глюкозы.

Факультеты: лечебно-профилактический, медико-профилактический, педиатрический. 2 курс.

Поджелудочная железа выполняет в орга­низме две важнейшие функции: экзокринную и эндокринную. Экзокринную функцию выполняет ацинарная часть поджелудочной железы, она синтезирует и секретирует панкреатический сок. Эндокринную функцию выполняют клетки островкового аппарата поджелудочной железы, которые секретируют пептидные гормоны, уча­ствующие в регуляции многих процессов в организме. 1-2 млн. островков Лангерганса составляют 1-2% массы поджелудочной железы.

В островковой части поджелудочной железы выделяют 4 типа клеток, секретирующих разные гормоны: А- (или α-) клетки (25%) секретируют глюкагон, В- (или β-) клетки (70%) — инсулин, D- (или δ-) клетки (

Инсулин может существовать в форме: мономера, димера и гексамера. Гексамерная структура инсулина стабилизиру­ется ионами цинка, который связывается остатками Гис в положении 10 В-цепи всех 6 субъединиц.

Инсулины некоторых животных имеют значительное сходство по первичной структуре с инсулином человека. Бычий инсулин отличается от инсулина че­ловека на 3 аминокислоты, а инсулин свиньи отличается только на 1 ами­нокислоту (ала вместо тре на С конце В-цепи).

Во многих положениях А и В цепи встре­чаются замены, не оказывающие влияния на биологическую активность гормона. В положениях дисульфидных связей, остатков гидрофобных аминокислот в С-концевых участках В-цепи и С- и N-концевых остатков А-цепи замены встречаются очень редко, т.к. эти участки обеспечивают формирование активного центра инсулина.

Биосинтез инсулинавключает образование двух неактивных предшественников, препроинсулина и проинсулина, которые в результате последова­тельного протеолиза превращаются в активный гормон.

1. На рибосомах ЭПР синтезируется препроинсулин (L-В-С-А, 110 аминокислот), биосинтез его начинается с образования гидрофобного сигнального пептида L (24 аминокислот), который направляет растущую цепь в просвет ЭПР.

2. В просвет ЭПР препроинсулин превращается в проинсулин при отщеплении эндопептидазой I сиг­нального пептида. Цистеины в проинсулине окисляются с образованием 3 дисульфидных мостиков, проинсулин становиться «сложным», имеет 5% активности от инсулина.

3. «Сложный» проинсулин (В-С-А, 86 аминокислот) поступает в аппарат Гольджи, где под действи­ем эндопептидазы II расщепляется с образованием инсулина (В-А, 51 аминокислот) и С-пептида (31 аминокислота).

4. Инсулин и С-пептид включаются в секреторные гранулы, где инсулин соединяется с цинком, обра­зуя димеры и гексамеры. В секреторной грануле содержание инсулина и С-пептида составляет 94%, проинсулина, интермедиатов и цинка — 6%.

5. Зрелые гранулы сли­ваются с плазматической мембраной, а инсу­лин и С-пептид попадают во внеклеточную жидкость и далее в кровь. В крови олигомеры инсулина распадают­ся. За сутки в кровь секретируется 40-50 ед. инсулина, это составляет 20% от его общего запаса в поджелудочной железе. Секреция инсулина энергозависимый процесс, происходит с участием микротубулярно-ворсинчатой системы.

Схема биосинтеза инсулина в β-клетках островков Лангерганса

ЭПР — эндоплазматический ретикулум. 1 — образование сигнального пептида; 2 — синтез препроинсулина; 3 — отщепление сигнального пептида; 4 — транспорт проинсу­лина в аппарат Гольджи; 5 — превращение проинсулина в инсулин и С-пептид и включение инсулина и С-пептида в секреторные гранулы; 6 — секреция инсулина и С-пептида.

Ген инсулина находиться в 11 хромосоме. Выявлены 3 мутации этого гена, у носителей низкая активность инсулина, отмечается гиперинсулинемия, нет инсулинорезистентности.

Ссылка на основную публикацию
Хеликобактер пилори мифы и реальность
Как расшифровать результаты анализов на хеликобактер пилори Диагностика Нelicobacter руlori очень важна, она достоверно устанавливает наличие или отсутствие бактерии в...
Фукорцин купить в Москве, цена от руб в интернет аптеке Надежда-Фарм
Фукорцин (Fucorcin) инструкция по применению Владелец регистрационного удостоверения: Лекарственная форма Форма выпуска, упаковка и состав препарата Фукорцин Раствор для наружного...
Фукорцин при герпесе — особенности лечения
Фукорцин в лечении герпеса «Фукорцин» наделен свойствами обеззараживать, купировать деятельность грибков, бактерий и вирусов на коже, ускоряя заживление. Потому «Фукорцин»...
Хеликобактер пилори, ДНК i, кач
ПЦР диагностика Helicobacter pylori. ПЦР диагностика инфекций: Helicobacter pylori (кал) Нарушение работы органов желудочно-кишечного тракта, что проявляется болью в животе,...
Adblock detector