Проинсулин что это такое

Как показал Фредерик Сангер (Frederik Sanger), бычий инсулин состоит из двух цепей: А-цепи из 21 аминокислотного остатка и -цепи из 30 остатков; цепи инсулина ковалентно связаны между собой двумя дисульфидными мостиками (рис. 35.9).

Рис. 35.9. Полипептидные цепи и дисульфидные мостики в инсулине.

Рис. 35.10. Изучение белка с высокой радиоактивностью, выявляемой после импульсного введения метки в аденому островковой ткани поджелудочной железы, привело к открытию проинсулина (непрерывной линией показана радиоактивность, прерывистой – оптическая плотность при 280 нм).

Аналогичное строение имеют инсулины других видов животных, в том числе человека. Как синтезируется этот двухцепочечный белок? A priori можно предположить, что А- и В-цепи синтезируются по отдельности, затем они специфически связываются в результате нековалентных взаимодействий и далее между ними формируются правильно расположенные дисульфидные мостики. Такое предположение было проверено экспериментально; для этого определяли, можно ли из восстановленных А- и В-цепей получить in vitro активный гормон с правильным расположением дисульфидных мостиков. Стимулом для этого исследования послужили данные Анфинсена (Anfinsen), посвященные рибонуклеазе – одноцепочечному белку, способному к полной ренатурации после химического восстановления и развертывания структуры (разд. 2.12). Однако в случае инсулина был получен совершенно иной результат: менее 4% образованных in vitro молекул содержали правильные дисульфидные пары. Такой же низкий выход ренатурированного белка имел место и в случае с химотрипсином – трехцепочечным ферментом, имеющем две межцепочечные дисульфидные связи (разд. 8.2). С другой стороны, химотринсиноген – одноцепочечный

Рис. 35.11. Последовательность аминокислот в проинсулине свиньи; А-цепь инсулина показана красным цветом, В-цепь – синим, связующий пептид (С-пеп-тид) – желтым. [Chance R.E., Ellis R.M., Bromer W.W..

предшественник химотрипсина – восстанавливал свою структуру в значительно большей мере. Различие в поведении химотрипсина и химотрипсиногена наводило на мысль о том, что и инсулин не восстанавливал структуры должным образом из-за частичного отсутствия необходимой для этого информации. Возник вопрос, не является ли инсулин, подобно химотрипсину, производным одной полипептидной цепи?

Решающую роль в изучении этой проблемы сыграла работа Доналда Стайнера (Donald Steiner), проведенная на аденоме островковой ткани поджелудочной железы. Эта редко встречающаяся опухоль человека продуцирует большие количества инсулина. Стайнер инкубировал срезы опухоли с меченным тритием лейцином и далее проводил анализ. Таким путем был обнаружен новый включавший большое количество метки белок (рис. 35.10). Последующие исследования показали, что этот белок, названный проинсулином, служит предшественником инсулина.

Проинсулин представляет собой единую полипептидную цепь, в которой есть последовательность примерно из 30 аминокислот, отсутствующая в инсулине (рис. 35.11). Это связующий пептид (С-пептид от англ. connecting – связующий); он расположен между карбоксильным концом В-цепи и аминоконцом А-цепи будущего инсулина. Как и предполагалось, проинсулин обладает способностью к формированию правильно расположенных дисульфидных связей после обработки восстанавливающими агентами и последующего повторного окисления.

Недавно проведенные исследования биосинтеза инсулина выявили, что проинсулин – это еще не исходная форма синтезированного гормона. Новообразованная полипептидная цепь, попадающая в просвет шероховатого эндоплазматичсского ретикулума, представляет собой так называемый препроинсулин, который содержит N-концевую последовательность из 16 остатков, отсутствующую в проинсулине. По-видимому, этот N-концевой гидрофобный участок служит сигнальной последовательностью, направляющей новообразованную цепь в эндоплазматический ретикулум (разд. 29.30). Превращение препроинсулина в проинсулин происходит в просвете трубочек эндоплазматического ретикулума вскоре после прохождения препроинсулина через мембрану.

Рис. 35.12. Ферментативное превращение препроинсулина в проинсулин и далее в инсулин.

Далее образовавшийся проинсулин транспортируется в аппарат Гольджи, где начинается протеолиз соединительного пептида. Формирование инсулина из проинсулина (неактивного гормона) продолжается в секреторных гранулах. В проинсулинах животных разных видов С-пептиды имеют общие структурные особенности. Так, во всех изученных к настоящему времени проинсулинах связующий пептид содержит Arg-Arg на N-конце и Lys-Arg на С-конце. Гидролиз полипептидной цепи по этим положительно заряженным остаткам осуществляется протеолитическим ферментом, сходным с трипсином. Секреция инсулина, накопленного в созревших секреторных гранулах, осуществляется при слиянии мембран гранул с плазматической мембраной клетки.

Лабораторные анализы при постановке диагнозов, в том числе и сахарного диабета, играют ключевую роль. Не всегда симптомы болезни и уровень гликемии крови отражают реальный патологический процесс в организме, что и приводит к диагностическим ошибкам в установлении типа сахарного диабета.
Проинсулин – это неактивная форма белковой молекулы инсулина, синтезируемой β-клетками островков в поджелудочной железе у человека. После отщепления от проинсулина, белкового участка (который также известен как С-пептид) получается молекула инсулина, которая и регулирует весь метаболизм в организме человека, особенно реакции катаболизма глюкозы и других сахаров.

Это вещество хранится в клетках островков Лангерганса, где и превращается в активный гормон инсулин. Однако около 15% вещества все же попадает в кровь в неизмененном виде. Измерив это количество, в случае как и с С-пептидом, можно определить функцию β-клеток и их способность вырабатывать инсулин. Проинсулин обладает меньшей катаболической активностью и дольше находится в организме человека, чем инсулин. Но, не смотря на это, высокие дозы проинсулина (которые наблюдаются при онкологических процессах в поджелудочной железе (инсулинома и т.д.)) могут спровоцировать гипогликемию у человека.

Подготовка к проведению анализа на проинсулин

Для определения уровня проинсулина у человека, производится забор венозной крови человека. Предварительно, пациенту необходимо соблюсти ряд не сложных рекомендаций, который в целом схожи с подготовкой для сдачи биохимического анализа для определения уровня глюкозы:

1. Сдача крови проводится в утреннее время до обеда, натощак. Допускается прием небольшого количества читосй воды, без посторонних добавок.
2. За сутки до исследования необходимо исключить прием алкогольных напитков, курение, избыточную физическую нагрузку, а также прием препаратов, если это возможно, особенно некоторые сахароснижающие препараты (глибенкламид, диабетон, амарил и т.д.).

Показания для проведения лабораторного анализа

Анализ на проинсулин проводят по врачебным показаниям, с целью выяснения таких фактов:

• Выяснение причины внезапных гипогликемических состояний.
• Выявление инсулиномы.
• Определение степени функциональной активности β-клеток поджелудочной железы.
• Определение клинического типа сахарного диабета (1 или 2 тип).

Интерпретация результатов анализа на проинсулин

В норме, натощак нормальный уровень проинсулина у человека не превышает 7 пмоль/л (возможны небольшие отклонения результатов, в разных диагностических лабораториях в пределах 0.5-1 пмоль/л, которые объясняются погрешностью диагностического оборудования).

Резкое снижения показателя концентрации проинсулина крови, наблюдается только в случае сахарного диабета 1 типа. Повышение значение выше нормального порога характерно для сахарного диабета 2 типа, онкологии поджелудочной железы, эндокринной патологии щитовидной железы, печения и почек.

ПРОИНСУЛИН — ПРОИНСУЛИН, предшественник гормона ИНСУЛИНА. Проинсулин является ПОЛИПЕПТИДОМ, образующимся в бета клетках ОСТРОВКОВ ЛАНГЕРГАНСА в ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЕ. Его длинноцепочечные молекулы, расщепляясь, образуют молекулы инсулина … Научно-технический энциклопедический словарь

проинсулин — (про + инсулин) неактивный предшественник инсулина, представляющий собой по химическому строению одноцепочечный полипептид; появление П. в крови наблюдается при некоторых патологических состояниях поджелудочной железы … Большой медицинский словарь

ПРОИНСУЛИН — (proinsulin) вырабатываемое в поджелудочной железе вещество, из которого образуется гормон инсулин … Толковый словарь по медицине

Проинсулин (Proinsulin) — вырабатываемое в поджелудочной железе вещество, из которого образуется гормон инсулин. Источник: Медицинский словарь … Медицинские термины

Инсулин — I Инсулин (от гистологического insulae pancreaticae панкреатические островки) белково пептидный гормон, синтезируемый в β клетках островков поджелудочной железы; является универсальным анаболическим гормоном, необходимым для роста и развития… … Медицинская энциклопедия

ПРОЦЕССИНГ — (англ. processing обработка, переработка, от лат. procedo прохожу, продвигаюсь), совокупность реакций, ведущих к превращению первичных продуктов транскрипции и трансляции в функционирующие молекулы. П. подвергаются функционально неактивные… … Биологический энциклопедический словарь

Инсулин — Insulin Созданное компьютером изображение: шесть молекул инсулина ассоциированы в гексамер (видны три симметричные оси). Молекулы удерживают вместе остатки гисти … Википедия

Прогормоны — сложные вещества, производимые гормонообразующими клетками в процессе биосинтеза гормонов, являющиеся непосредственными биологическими предшественниками гормонов, сами не обладающие гормональными свойствами или обладающие низкой гормональной… … Википедия

Аппарат Гольджи — и другие мембранные органеллы эукариотической клетки Аппарат (комплекс) Гольджи мембранная структура э … Википедия

Генетически модифицированный организм — Запрос «ГМО» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Генетически модифицированный организм (ГМО) организм, генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии. Это определение может применяться для… … Википедия