Question

生物胰岛素的合成过程

Answer 1

胰岛素由A、B两个肽链组成.人胰岛素(Insulin Human)A链有11种21个氨基酸,B链有15种30个氨基酸,共16种51个氨基酸组成.其中A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)-B19(Cys)四个半胱氨酸中的巯基形成两个二硫键,使A、B两链连接起来.此外A链中A6(Cys)与A11(Cys)之间也存在一个二硫键.
胰岛素受体是由两个α亚单位和两个β亚单位构成的四聚体,为跨膜糖蛋白.胰岛素受体本身具有酪氨酸蛋白激酶活性,胰岛素与受体结合可激活该酶,使受体内的酪氨酸残基发生磷酸化,这对跨膜信息传递、调节细胞的功能起着十分重要的作用.
由胰腺分泌.胰岛素合成的控制基因在第11对染色体短臂上.基因正常则生成的胰岛素结构是正常的；若基因突变则生成的胰岛素结构是不正常的,为变异胰岛素.在β细胞的细胞核中,第11对染色体短臂上胰岛素基因区DNA向mRNA转录,mRNA从细胞核移向细胞浆的内质网,转译成由105个氨基酸残基构成的前胰岛素原.前胰岛素原经过蛋白水解作用除其前肽,生成86个氨基酸组成的长肽链——胰岛素原（Proinsulin）.胰岛素原随细胞浆中的微泡进入高尔基体,经蛋白水解酶的作用,切去31、32、60三个精氨酸连接的链,断链生成没有作用的C肽,同时生成胰岛素,分泌到B细胞外,进入血液循环中.未经过蛋白酶水解的胰岛素原,一小部分随着胰岛素进入血液循环,胰岛素原的生物活性仅有胰岛素的5%.
胰岛素半衰期为5－15分钟.在肝脏,先将胰岛素分子中的二硫键还原,产生游离的AB链,再在胰岛素酶作用下水解成为氨基酸而灭活.
胰岛β细胞中储备胰岛素约200U,每天分泌约40U.空腹时,血浆胰岛素浓度是5～15μU/mL.进餐后血浆胰岛素水平可增加5～10倍.胰岛素的生物合成速度受血浆葡萄糖浓度的影响,当血糖浓度升高时,β细胞中胰岛素原含量增加,胰岛素合成加速.
胰岛素在胰岛β细胞中合成.胰岛素的分子量5700,由两条氨基酸肽链组成.A链有21个氨基酸,B链有30个氨基酸.A-B 链之间有两处二硫键相连.
胰岛素是与C肽以相等分子分泌进入血液的.临床上使用胰岛素治疗的病人,血清中存在胰岛素抗体,影响放射免疫方法测定血胰岛素水平,在这种情况下可通过测定血浆C肽水平,来了解内源性胰岛素分泌状态.