inzulinszintézis és szekréció

az inzulin egy kis fehérje, molekulatömege körülbelül 6000 Dalton. Két láncból áll, amelyeket diszulfidkötések tartanak össze. A jobb oldali ábrán a szarvasmarha inzulin molekuláris modellje látható, a lánc kék színű, a nagyobb B lánc zöld színű. Egy ilyen modell manipulálásával jobban értékelheti az inzulin szerkezetét.

az aminosav-szekvencia erősen konzervált a gerincesek között, és az egyik emlős inzulinja szinte biztosan biológiailag aktív a másikban. Még ma is sok diabéteszes beteget kezelnek sertés hasnyálmirigyből kivont inzulinnal.

az inzulin bioszintézise

az inzulint jelentős mennyiségben csak a hasnyálmirigy béta-sejtjeiben szintetizálják. Az mRNS inzulint egy preproinzulin nevű láncprekurzorként fordítják le, és a jelpeptid eltávolítása az endoplazmatikus retikulumba való behelyezés során proinzulint termel. Proinsulin áll három területen: egy-amino-terminális B lánc, a karboxi-terminális Egy lánc összekötő peptid a középső ismert, mint a C-peptid. Az endoplazmatikus retikulumon belül a proinzulin számos specifikus endopeptidáznak van kitéve, amelyek kivágják a C peptidet, ezáltal előállítják az inzulin Érett formáját. Az inzulint és a szabad C peptidet a golgiban a citoplazmában felhalmozódó szekréciós granulátumokba csomagolják.

Ha a béta-sejtet megfelelően stimulálják, az inzulint exocitózissal választják ki a sejtből, és szigetkapilláris vérbe diffundálnak. A C peptid szintén kiválasztódik a vérbe, de nincs ismert biológiai aktivitása.

az inzulinszekréció kontrollja

az inzulin elsősorban a vércukorszint emelkedésére adott válaszként választódik ki. Ennek van értelme, mert az inzulin “felelős” a sejtek glükózbevitelének megkönnyítéséért. Néhány idegi inger (pl. az egyéb üzemanyagmolekulák, köztük az aminosavak és zsírsavak vérkoncentrációjának emelkedése szintén elősegíti az inzulinszekréciót.

az inzulinszekréció mögötti mechanizmusok megértése kissé töredékes marad. Ennek ellenére, bizonyos funkciók ez a folyamat már egyértelműen többször bizonyította, így a következő modell:

• Glükóz szállítják a béta-sejt által megkönnyítette diffúzió révén glükóz transzporter; a glükóz emelkedett koncentrációja az extracelluláris folyadékban emelkedett glükózkoncentrációhoz vezet a béta-sejten belül.
• a béta-sejten belüli emelkedett glükózkoncentráció végső soron membrán depolarizációhoz és extracelluláris kalcium beáramlásához vezet. Úgy gondolják, hogy az intracelluláris kalcium ebből eredő növekedése az inzulin tartalmú szekréciós granulátumok exocitózisának egyik elsődleges kiváltója. A mechanizmus, amely által a magas vércukorszint belül a béta-sejt, mert depolarization nem állapítható meg egyértelműen, de úgy tűnik, hogy az eredmény a glükóz anyagcsere, valamint egyéb-üzemanyag molekulák a sejten belül, talán érezte, ahogy a módosítás ATP:ADP arány, valamint transduced a változások membrán vezetőképesség.
• úgy tűnik, hogy a béta-sejtekben a megnövekedett glükózszint aktiválja az inzulinszekrécióban részt vevő kalciumfüggetlen utakat is.

az inzulin felszabadulás stimulálása egész állatokban vagy emberekben könnyen megfigyelhető. Az éhomi vércukorszint normális koncentrációja emberben és a legtöbb emlősben 80-90 mg / 100 ml, ami nagyon alacsony inzulinszekrécióval jár.

A jobb oldali ábra az inzulinszekrécióra gyakorolt hatásokat ábrázolja, amikor elegendő glükózt adnak be ahhoz, hogy a vérszintet egy órán keresztül két-három alkalommal fenntartsák. Az infúzió megkezdése után szinte azonnal a plazma inzulinszintje drámaian megnő. Ez a kezdeti növekedés az előre elkészített inzulin szekréciójának köszönhető, amely hamarosan jelentősen kimerült. Az inzulin másodlagos emelkedése tükrözi az újonnan szintetizált inzulin jelentős mennyiségét, amely azonnal felszabadul. Nyilvánvaló, hogy az emelkedett glükóz nemcsak az inzulinszekréciót szimulálja, hanem az inzulin gén transzkripcióját és az mRNS fordítását is.

speciális és kiegészítő témák

• az inzulin szerkezete