Синтез инсулина проходит по законам синтеза секретируемых белков

Инсулин синтезируется на полирибосомах В-клетками поджелудочной железы. Подобно другим полипептидным гормонам и белкам, которые поступают в эндоплазматическую сеть, инсулин синтезируется как часть большого препрогормона. Препроинсулин имеет 23-аминокислотый сигнальный пептид (лидирующая последовательность) удаляемый при поступлении в эндоплазматическую сеть. Остаток молекулы сворачивается и при участии дисульфидных мостиков, образуется проинсулин.Пептидный сегмент, связывающий А и B цепи ,соединяющий пептид (C пептид),способствует этому сворачиванию и затем удаляется в гранулах перед секрецией, у него не обнаружено другой физиологической активности. Обычно, 90-97 % продукта, высвобождаемого из В клеток - инсулин наряду с эквимолекулярными количествами C пептида. Остальное - главным образом проинсулин. Количество C пептида можно измерить при помощи РИА, и его уровень отражает функцию В-клеток у больных получающих экзогенный инсулин.

В регуляции синтеза самого инсулина и в механизме его действия важную роль играют переносчики глюкозы

Существуют два основных механизма поступления глюкозы в клетки: облегченная диффузияивторичный активный транспорт, сопряженный с переносом ионовNa⁺.

Последний характерен для кишечника и почек. В инсулинзависимых тканях (мышечная, жировая) и некоторых других , инсулин способствует поступлению глюкозы в клетки по механизму облегченной диффузии, увеличивая количество переносчиков глюкозы в клеточных мембранах.

Переносчики глюкозы, обеспечивающие механизм облегченной диффузии глюкозы через клеточные мембраны, формируют семейство родственных гомологичных белков характерным признаком структуры которых является длинная полипептидная цепь образующая 12 трансмембранных спиральных сегментов.

Инсулин-«гормон изобилия»

Физиологические эффекты инсулина многообразны, сложны и зависят от времени. Удобно их разделить на быстрые, промежуточные, и отсроченные , как показано в таб.11.9.

Таблица 11.9. Эффекты инсулина Быстрые (секунды)

Усиление транспорта глюкозы, аминокислот и K+в инсулинзависимые клетки

Промежуточные (минуты)

Стимуляция синтеза белков

Торможение распада белков

Активирование ферментов гликолиза и гликогенсинтазы

Торможение ферментов глюконеогенеза и фосфорилазы

Длительные (часы)

Увеличение синтеза иРНК ферментов липогенеза и других ферментов

Наиболее хорошо известным из быстрого ответа эффектом является понижение уровня глюкозы в крови, хотя одновременно изменяется транспорт аминокислот и электролитов, изменяется активность ряда ферментов. В более поздние сроки происходят изменения синтеза белков и ферментов. Результирующий эффект влияние гормона – накопление углеводов, белков и жиров. Поэтому инсулин часто называется "гормоном изобилия".

Эффекты инсулина тканеспецифичны.

Таблица 11.10.Влияние инсулина на разные ткани.

Жировая ткань

1. Усиление поступления глюкозы в адипоциты

2. Повышение синтеза жирных кислот

3. Усиление синтеза глицеролфосфата

4. Усиление образования триацилглицеролов

5. Активирование липопротеинлипазы

6. Ингибирование гормончувствительной липазы

7. Повышение поступления K+

Мышечная ткань

1. Усиление поступления глюкозы в миоциты

2. Усиление образования гликогена

3. Усиление поступления аминокислот

4. Усиление синтеза белка на рибосомах

5. Снижение катаболизма белков

6. Уменьшение высвобождения гликогенных аминокислот

7. Усиление использования кетоновых тел

8. Повышение поступления K+

Печень

1. Снижение кетогенеза.

2. Усиление синтеза белков.

3. Усиление синтеза липидов.

4. Уменьшение высвобождения глюкозы в связи с угнетением глюконеогенеза и повышением синтеза гликогена

Общее действие

1. Стимуляция клеточного роста