25.11. Insulina este un hormon hipoglicemic
La sfârșitul secolului al XIX-lea a fost descoperit că la câine, după îndepărtarea chirurgicală a pancreasului se dezvoltă o stare similară cu diabet zaharat la om (Ch. 24). La aceste animale, ca la persoanele cu diabet zaharat, nivelul glucozei din sânge este crescut, adică există o hiperglicemie. Glucoza este excretată în urină în cantități mari, oferindu-i un gust dulce, i. E. există o glucozurie. (La acea vreme, diabetul si diabetul insipid distinge gustul de urină, ca o altă caracteristică, și anume alocarea unor cantități mari de urină, ambele state.) Încercările de a trata câinii cu un pancreas la distanță prin hrănirea lor țesut pancreatic netratate obținut de la animale sănătoase, nu a condus la succes, dar injecția de extracte pancreatice normale la câini operați au slăbit manifestarea simptomelor lor de diabet. După multe încercări nereușite în 1922, cu toate acestea, a fost posibil să se izoleze în forma pură factorul activ prezent în extractul pancreasului. Acesta a fost numit insulină (adică "substanță insulară"), deoarece pentru acel moment era deja cunoscut faptul că țesutul insulei servește ca sursă a hormonului.
Fig. 25-16. Secvențe de aminoacizi ale lanțurilor A și B ale insulinei de bovine.
Fig. 25-17. Formarea insulinei. Precursorul inițial al insulinei este preproinsulina (structura completă este prezentată mai jos), care, după scindarea enzimatică de la capătul N-terminal al resturilor de 23 de aminoacizi, este transformată în proinsulină. Proinsulinul, la rândul său, este expus la peptidaze în două locuri arătate prin săgeți și se transformă în insulină (evidențiată în roșu). Mai departe, la fiecare capăt al peptidei intermediare se taie peptida intermediară, după care rămâne o peptidă C conținând 30 de resturi de aminoacizi.
Curând, insulina a fost utilizată pentru a trata persoanele cu diabet zaharat și a devenit de atunci unul dintre cei mai importanți agenți terapeutici cunoscuți medicamentelor; el a salvat sau a extins viața unui număr mare de oameni.
Insulina este o proteină mică, cu un mol. o masă de 5700, constând din două lanțuri polipeptidice, A și B, conectate una cu cealaltă prin două punți disulfidice (Figurile 25-16). Reamintim că insulina este prima proteină pentru care a fost stabilită o secvență de aminoacizi (Secțiunea 6.8). Medicamentul utilizat în medicină este izolat de insulina pancreasul animalelor sacrificate în abatoare.
Insulina este sintetizată sau celulele β ale pancreasului sub formă de precursor inactiv. Precursorul imediat al insulinei este proinsulina - o singură polipeptidă catenar care cuprinde, în funcție de speciile de animale de la 78 până la 86 de resturi de aminoacizi (Figura 25-17.). Proinsulina din pancreasul bovinelor este compusă din 81 de resturi și are trei punți disulfidice intermediare. Se acumulează în granule în interiorul celulelor B ale țesutului de insulină și este reținut în ele până când celulele primesc un semnal despre nevoia de izolare. In acest moment, proinsulina este transformată în insulină activă sub acțiunea peptidazelor specifice care scindează cele două legături peptidice în tăierea cu lanț proinsulina din acesta un fragment mediu. Mai mult, acțiunea peptidazei rezultată la ambele capete ale fragmentului clivat la două resturi de aminoacizi (Fig. 25-17), se formează și peptidă C. Cele două fragmente terminale ale lanțului original de proinsulină devin lanțurile A și B ale insulinei, care sunt reținute împreună prin punți disulfidice.
Proinsulina, la rândul său, este format din precursorul său, și anume de la preproinsulină, care a comparat cu proinsulina conține 23 resturi de aminoacizi suplimentari la capătul N-terminal (Fig. 25-17). În formarea proinsulinei, această secvență N-terminală este clivată de o peptidază specială. Acesta este un lider determinat genetic, sau o secvență semnal, prin care proinsulina nou sintetizată cade în locul său intenționat în celulă, și anume în granulele secretoare. După cum vom vedea în Ch. 29, astfel de secvențe semnal sunt incluse în multe proteine în timpul sintezei lor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: