Insulin

Was ist Insulin?

Insulin ist ein Hormon, Protein-Natur, durch Gruppen von pankreatischen Zellen, „β-Zellen der Inseln Langerhans'schen genannt. Es wurde 1921 von dem Engländer John James Macleod und kanadischen Frederick Grant-Beize, Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 1923 entdeckt wurde.

Funktionen

Insulin ist das anabole Hormon par excellence, in der Tat durch seine Aktion:

  • erleichtert die Passage von Glukose aus dem Blut in die Zellen und hat daher hypoglykämische Wirkung (senkt den Blutzucker). Es begünstigt die Ansammlung von Glukose in Form von Glykogenolyse (Glykogen) in der Leber und hemmt die Glukose Abbau Glykogen (Glykogenolyse).
  • Erleichtert die Passage von Aminosäuren aus dem Blut in die Zellen, hat eine anabole Funktion, weil es die Proteinsynthese stimuliert und die Neoglucogenese hemmt (Glukosebildung ausgehend von einigen Aminosäuren).
  • Erleichtert die Passage von Fettsäuren aus dem Blut zu den Zellen, stimuliert die Synthese von Fettsäuren ausgehend von Glukose und überschüssigen Aminosäuren und hemmt die Lipolyse (Verwendung von Fettsäuren für Energiezwecke).
  • Es erleichtert den Durchgang von Kalium in den Zellen.
  • Stimuliert die Zellproliferation.
  • Stimuliert die Verwendung von Glukose zur Energieerzeugung.
  • Stimuliert die endogene Produktion von Cholesterin.

Der größte Stimulus für die Insulinwirkung wird durch eine Mahlzeit, die reich an einfachen Kohlenhydraten und wenig Ballaststoffen, Fett und Eiweiß ist, gegeben. Einige Medikamente (Sulfonylharnstoffe) sind auch in der Lage, ihre Sekretion zu erhöhen.

Insights

Zusammenfassung

Proinsulin ist die biosynthetische Vorstufe von Insulin. Es gibt auch ein Pre-Proinsulin, die im Vergleich zum Proinsulin eine Aminosäuresequenz aufweist, die als ein Signal für den Transport dient, zuerst in reticoloendoplasmatico und dann in den Golgi, wo es die richtige Konformation erreicht.

ProinsulinInsulin besteht aus zwei Polypeptidketten (α kleiner als 21 AA und ß größer als 30 AA), zusammengehalten durch Disulfidbrücken zwischen den Cysteinen der α-Kette 7.20 und 7.19 in der Ketten Cysteinen gebildet β. Insulin wird durch proteolytischen Schnitt eines 33-Aminosäuren Konjunktionspeptids aus Proinsulin hergestellt. Dieses Peptid wird Peptid C genannt, während das für den proteolytischen Schnitt verantwortliche Enzym eine Endopeptidase ist.

Insulin wird als ein einzigartiges globuläres Polypeptidketten-Protein aus Polyribosomen freigesetzt; anschließend wird das Hormon in Form von Körnern abgeschieden, die eine kristalline Form erreichen, die unter einem Elektronenmikroskop sichtbar ist. Mit zunehmender Konzentration wird Insulin in Dimere aggregiert (Paar von Monomeren miteinander durch schwache Bindungen gehalten werden) und Trimere von Dimeren oder Hexamere (zusammengehalten durch zwei zentrale Zn-Ionen mit 3 hexakoordinierten Tyrosine von Dimeren und die drei Molekülen H2O ).

Sobald es in den Blutstrom gegossen ist, durchläuft das Insulin durch Verdünnung die dimere und monomere Form, die Konformation, die durch den Insulinrezeptor erkannt wird.

Einige Forscher festgestellt, die in Insulin-humanen variablen Regionen vorhanden sind, insbesondere die Sequenz von Aminosäuren No. 28 und 29 (Lys-Pro) der β-Kette; Später wurde entdeckt, dass durch Invertierung dieser AA das Insulin direkt in den monometrischen Zustand überging, unter Umgehung des dimeren. So wurde das "Lys Pro" oder "schnelles Insulin" geboren, ein besonders nützliches Medikament, wenn es in der Nähe einer blattlosen Mahlzeit injiziert wird.

Aktionsmechanismus

Der Insulinrezeptor ist ein Transmembran-Glykoprotein, das aus 4 Ketten (2 & agr; außerhalb der Zelle und 2 & bgr; innerhalb der Zelle) besteht, die durch Sulfidbrücken miteinander verbunden sind. Das Molekül hat eine eher kurze Halbwertszeit und unterliegt daher einem schnellen Umsatz. Es wird ebenfalls als Vorstufe vom groben endoplasmatischen Retikulum synthetisiert und dann im Golgi prozessiert. Die 2 & agr; -Ketten sind reich an Cysteinen, während die & bgr; reich an hydrophoben AA sind, die sie an der Zellmembran verankern, und Thyroxine, die dem Zytosol zugewandt sind.

Der bindende Insulinrezeptor stimuliert die Tyrosinkinaseaktivität und führt zum Verbrauch von 1 ATP für phosphoryliertes Tyrosin. Dies verursacht eine Reihe von Ketten Ereignissen (Aktivierung von G-Protein, Phospholipase C), die zur Bildung von zwei Produkten führen: die DAG, der an die Membran verankert bleibt und die in der Phosphorylierung von Proteinen beteiligt ist, und die IP3 auf cytosolischen Ebene wirkenden ermöglicht Freisetzung von Ca ++ -Ionen.

Wenn der Blutzucker ansteigt, steigt die Insulinmenge, die von den Pankreaszellen abgesondert wird. In Insulin geht abhängiger Zellbindungsinsulinrezeptor auf einem intrazellulären Pool von Vesikeln zu wirken, die Glucosetransporter freisetzt, die auf die Membran durch Fusion übertragen wird. Der Träger trägt Glukose in die Zelle, was zu einer Abnahme des Blutzuckers führt, was wiederum die Dissoziation zwischen dem Insulin und seinem Rezeptor stimuliert. Diese Dissoziation löst einen ähnlichen Endozytoseprozess aus, mit dem der Träger innerhalb der Vesikel beschrieben wird.

Diabetes und Insulin

Der Begriff Diabetes kommt vom griechischen Diabetes und bedeutet durchzukommen. Eines der charakteristischen klinischen Anzeichen der Krankheit ist das Vorhandensein von Zucker im Urin, die man durch die Niere führt, wenn seine Konzentration im Blut einen bestimmten Wert überschreitet. Dieser Begriff wurde mit dem Adjektiv mellitus assoziiert, weil der Urin, nur für die Anwesenheit von Zucker, süß ist und in der Antike war die Verkostung der einzige Weg, um die Krankheit zu diagnostizieren.

Diabetes mellitus ist eine chronische Krankheit, charakterisiert durch Hyperglykämie, also durch eine Erhöhung der Zucker (Glukose) im Blut. Es wird durch verminderte Sekretion von INSULIN oder durch die Kombination von verminderter Sekretion und peripherem Widerstand gegen die Wirkung dieses Hormons verursacht.

Unter normalen Bedingungen tritt das von der Bauchspeicheldrüse freigesetzte Insulin in die Blutbahn ein, wo es als ein "Schlüssel" fungiert, der notwendig ist, um die Glukose in die Zellen einzubringen, die sie abhängig von den metabolischen Erfordernissen verwenden oder als Reserve ablagern. Dies erklärt, warum ein Mangel oder eine veränderte Insulinwirkung von einem Anstieg der Zucker im Blutkreislauf begleitet wird, ein charakteristisches Merkmal von Diabetes.