胰岛素
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| 胰岛素 | |
|---|---|
 胰岛素晶体 |
|
| 别名: | insulin |
| 遺傳學資料 | |
| 基因座: | Chr. 11 p15.5 |
| 基因編號: | HUGO/INS |
| 基因類型: | 编码蛋白质 |
| 蛋白质结构与功能 | |
| 分子量: | 5808 (Da) |
| 结构: |  |
| 蛋白质类型: | 胰岛素家族 |
| 功能: | 血糖调控 |
| 區塊: | INS结构域 |
| Motifs: | SP motif |
| 其他 | |
| 分类: | Homo sapiens; homologs: in metazoan taxa from invertebrates to mammals |
| 細胞類型: | 胰脏中的胰島β細胞 |
| 亚细胞定位: | 细胞外液 |
| 共價修飾: | 糖基化, 蛋白酶酶切 |
| 信号通路: | Insulin signaling pathway (KEGG); Type II diabetes mellitus (KEGG); Type I diabetes mellitus (KEGG); Maturity onset diabetes of the young (KEGG); Regulation of actin cytoskeleton (KEGG) |
| 受体与配基数据 | |
| 拮抗剂: | 胰高血糖素、类固醇和大多数应激激素 |
| 医学与生物技术数据 | |
| 疾病: | 家族性高前胰岛素血症、糖尿病 |
| 药物: | insulin (Humulin Novolin), insulin lispro (Humalog), insulin aspart (Novolog), insulin detemir (Levemir), insulin glargine (Lantus), etc |
| 資料庫連結 | |
| 编号: | EntrezGene 3630 |
胰島素（拼音：Yídǎosù，英文：Insulin）是一种蛋白质激素，由胰脏内的胰島β細胞分泌。胰岛素参与调节糖代谢，控制血糖平衡，可用于治疗糖尿病。其分子量为5808道尔顿。
目录 |
[编辑] 组成与結構
- 不同種族哺乳動物（人、牛、羊、豬等）的胰島素分子的氨基酸序列和结构稍有差異，其中猪胰岛素与人的最为接近，左圖中為猪胰島素三维結構[1]。
- 胰島素由A、B兩条肽链組成，人胰島素的A鏈有11種21個氨基酸，B鏈有15種30個氨基酸，共16種51個氨基酸組成。其中A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)-B19(Cys)四個半胱氨酸中的巰基形成兩個二硫鍵，使A、B兩鏈連接起來。此外A鏈中A6(Cys)與A11(Cys)之間也存在一個二硫鍵。
[编辑] 發現与鉴定
- 1869年保罗·兰格尔翰斯首次在显微镜下观察到胰岛，随后Edouard Laguesse提出胰岛可以分泌某种物质，可能与消化相关
- 1889年Oscar Minkowski和Joseph von Mering在狗的胰脏移除实验中发现，其尿液中存在糖分，从而首次将胰脏与糖尿病联系在一起
- 1901年Eugene Opie提出糖尿病是由于胰岛部分或全部损坏所导致的
- 1921年Frederick Banting与John Macleod合作首次成功提取到了胰岛素，并成功地应用于临床治疗，两人也因为发现胰岛素而获得了1923年的诺贝尔生理学与医学奖
- 1926年首次從動物胰臟中提取到胰島素結晶
- 1955年弗雷德里克·桑格（Frederick Sanger）首次闡明了胰島素分子的氨基酸序列（即一級結構），其本人也因此获得了1958年的诺贝尔化学奖
- 1965年中國科學家邹承鲁最早將胰島素全合成成功
- 1969年多萝西·霍奇金（Dorothy Hodgkin）博士用X射线晶体学方法首次成功解析了胰岛素的晶体结构[2]
- 1971年和1972年多名中国科学家在北京共同解析了胰岛素的2.5埃和1.8埃分辨率的晶体结构，其中后者被霍奇金博士称为是当时最为精确的胰岛素结构[3]
[编辑] 产生
- 胰島素是由胰島β細胞受內源性或外源性物質如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的激動而分泌的一種蛋白質激素。
- 先分泌的是由84個氨基酸组成的長鏈多肽—胰島素原(Proinsulin)，經專一性蛋白酶——胰岛素原转化酶（PC1和PC2）和羧肽脢E的作用，将胰島素原中间部分（C鏈）切下，而胰島素原的羧基端部分（A链）和氨基端部分（B链）通过二硫键结合在一起形成胰島素。
[编辑] 作用
[编辑] 整体代谢水平上的作用
[编辑] 细胞中的作用
- 增强糖原的合成：胰岛素可以促进肝脏细胞和肌肉细胞将葡萄糖转化为糖原，胰岛素水平的降低将会导致肝脏细胞将糖原转化为葡萄糖，并释放葡萄糖到血液中。胰岛素的这一作用是其被用于在临床上治疗糖尿病患者的高血糖水平的原因。
- 增强脂肪酸的合成：胰岛素可以促进细胞从血液中摄入脂分子，并将其转化为三酸甘油脂。
- 增强脂肪酸的酯化作用：促进脂肪细胞将脂肪酸酯合成为脂肪。
- 降低蛋白降解。
- 降低脂肪降解。
- 降低葡萄糖的合成。
- 增加氨基酸的摄入。
- 增加钾元素的摄入。
- 动脉肌肉张力调控：胰岛素可以促进动脉壁肌肉放松，增加血液流速，特别是在微动脉中。
[编辑] 相关疾病
[编辑] 参考文献
- ↑ Baker, EN, Blundell, TL, et al. The structure of 2Zn pig insulin crystals at 1.5 A resolution. Philos.Trans.R.Soc.Lond. B Biol.Sci. 1988. 319:369-456.
- ↑ Adams MJ, Blundell TL, Dodson EJ, et al. Structure of rhombohedral 2 zinc insulin crystals. Nature, 1969, 224:491 - 495.
- ↑ Hodgkin DC. Chinese work on insulin. Nature, 1975, 255:103 - 103.
