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關于胰島素合成、生理效應和降解的相關介紹

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關于胰島素合成、生理效應和降解的相關介紹

發布日期:2019-05-11 作者: 點擊:

胰島素可能起源于十億多年前。胰島素的分子起源至少可以追溯到簡單的單細胞真核生物。[16]除了動物,真菌和原生動物王國中也存在胰島素樣蛋白質。

胰島素是由以下物質產生的β細胞的胰島,大多數脊椎動物和布羅克曼體在一些地方硬骨魚。錐形蝸牛和郁金香圓錐捕食小魚的有毒海螺在毒液混合物中使用改良形式的胰島素。胰島素毒素在結構上更接近魚類,而不是蝸牛的天然胰島素,它通過降低獵物的血糖水平來減緩獵物的速度。

胰島素產生于胰腺和布羅克曼體(在一些魚中),當檢測到幾種刺激中的任何一種時釋放。這些刺激包括由食物消化引起的血漿氨基酸和葡萄糖濃度的升高。碳水化合物可以是單糖的聚合物或單糖本身。如果碳水化合物包括葡萄糖,那么葡萄糖將被吸收到血流中,血糖水平將開始上升。在靶細胞中,胰島素引發信號轉導,這具有增加的效果葡萄糖吸收和儲存。然后,胰島素降解,終止反應。

胰島素

在哺乳動物中,胰島素是在胰腺的β細胞中合成的。一百萬到三百萬個胰島形成了內分泌的胰腺的一部分,主要是外分泌的 腺。內分泌部分僅占胰腺總質量的2%。在胰島中,β細胞占所有細胞的65-80%。

胰島素由兩條多肽鏈組成,即由二硫鍵連接在一起的α鏈和β鏈。然而,它首先被合成為一種叫做前胰島素原在β細胞中。胰島素前體含有24個殘基信號肽這將新生多肽鏈導向粗糙的內質網(RER)。當多肽轉移到RER腔時,信號肽被切割,形成胰島素原。在RER,胰島素原折疊成正確的構象,形成3個二硫鍵。胰島素原在內質網中組裝后約5-10分鐘,被轉運到形成未成熟顆粒的跨高爾基體網絡。運輸到TGN可能需要大約30分鐘。

胰島素原通過被稱為激素前轉化酶(PC1和PC2),以及胞外蛋白酶羧肽酶E。內肽酶在2個位置裂解,釋放出一個叫做c肽并且留下2條肽鏈,即由2個二硫鍵連接的B鏈和A鏈。切割位點分別位于一對堿性殘基(賴氨酸-64和精氨酸-65,精氨酸-31和精氨酸-32)之后。在切割C肽后,這兩對堿性殘基被羧肽酶除去。這c肽是胰島素原的中心部分,胰島素原的一級序列按“B-C-A”的順序排列(根據質量鑒定B鏈和A鏈,隨后發現了C肽)。

得到的成熟胰島素被包裝在成熟顆粒中,等待代謝信號(如亮氨酸、精氨酸、葡萄糖和甘露糖)和迷走神經刺激從細胞中分泌到循環中。


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