Struktura proteinu inzulínu

Od Dr. Ananya Mandal, MDReviewed by April Cashin-Garbutt, MA (Editor)

Struktura inzulínu se u různých živočišných druhů liší. V podstatě se však jedná o bílkovinný řetězec, který je mezi zvířaty v mnoha ohledech podobný.

Lidský inzulin má strukturou a funkcí nejblíže k inzulinu kravskému (hovězímu) nebo prasečímu (prasečímu). Hovězí inzulin se od lidského liší pouze třemi aminokyselinovými zbytky a prasečí inzulin jedním.

Insulin z některých bezobratlých živočichů a dokonce i ryb může být klinicky využitelný u člověka, protože má několik podobností.

Struktura inzulinu

Normální inzulin, který je biologicky aktivní, je monomerní neboli existuje jako jedna molekula. Má dva dlouhé aminokyselinové řetězce nebo polypeptidové řetězce. Jedná se o řetězec A s 21 aminokyselinami a řetězec B s 30 aminokyselinami.

Řetězce kovalentně spojují dva disulfidické můstky (zbytky A7 až B7 a A20 až B19) a řetězec A obsahuje vnitřní disulfidický můstek (zbytky A6 až A11). Tyto spoje jsou podobné u všech savčích forem inzulinu.

Při sekreci se inzulin spojuje po dvou za vzniku dimmerů a poté po šesti za vzniku hexamerů. Toto spojení probíhá za přítomnosti zinku.

Peptidové řetězce pak tvoří dvourozměrné a třírozměrné formy. Každá z těchto trojrozměrných struktur má tři šroubovice a tři konzervované disulfidové můstky. Jedná se o základní složení. Toto základní složení je přítomno u všech členů inzulínové peptidové rodiny.

V jádru nebo středu molekul se nachází hydrofobní neboli „vodu nesnášející“ nebo vodu odpuzující oblast. Tento shluk hydrofobních zbytků v centru přispívá ke stabilitě proteinu. Stabilitu propůjčují také disulfidové můstky.

Monomer má kolem svého jádra dva rozsáhlé nepolární povrchy. Jeden z nich je plochý, který je aromatický a při tvorbě dimeru se pohřbívá. Druhý povrch je rozsáhlejší a zmizí, když se vytvoří hexamer. Tomu se říká kvarterní struktura inzulinu.

Struktura při syntéze

V beta buňkách slinivky břišní se molekula inzulinu původně vytváří jako jediná molekula (preproinzulin) složená ze 110 aminokyselin. Prochází endoplazmatickým retikulem a působením enzymů se z jednoho konce řetězce odstraní 24 aminokyselin („signální peptid“) a zůstane jiná forma (proinsulin).

Proinsulin se složí a naváže, čímž získá molekula konečnou strukturu. Poté proinsulin přechází do vezikul odštěpených z Golgiho tělíska.

Poté je střední část („řetězec C“) o 33 aminokyselinách odstraněna působením enzymů prohormonkonvertázy 1 a 2, čímž se přemění na konečnou strukturu se 2 řetězci, A a B. Další 2 aminokyseliny jsou odstraněny dalším enzymem karboxypeptidázou E.

Další čtení

• Všechen obsah inzulínu
• Co je to inzulín?
• Inzulínový gen
• Inzulínová hypoglykémie
• Objev inzulínu

Napsal

Dr. Ananya Mandal

Dr. Ananya Mandal je povoláním lékařka, povoláním lektorka a vášní lékařská spisovatelka. Po bakalářském studiu (MBBS) se specializovala na klinickou farmakologii. Komunikace v oblasti zdraví pro ni neznamená jen psaní složitých přehledů pro odborníky, ale také zpřístupňování lékařských poznatků široké veřejnosti.

Citace

.