關(guān)于胰島素合成、生理效應(yīng)和降解的相關(guān)介紹

胰島素可能起源于十億多年前。胰島素的分子起源至少可以追溯到簡(jiǎn)單的單細(xì)胞真核生物。[16]除了動(dòng)物，真菌和原生動(dòng)物王國(guó)中也存在胰島素樣蛋白質(zhì)。

胰島素是由以下物質(zhì)產(chǎn)生的β細(xì)胞的胰島,大多數(shù)脊椎動(dòng)物和布羅克曼體在一些地方硬骨魚。錐形蝸牛和郁金香圓錐捕食小魚的有毒海螺在毒液混合物中使用改良形式的胰島素。胰島素毒素在結(jié)構(gòu)上更接近魚類，而不是蝸牛的天然胰島素，它通過(guò)降低獵物的血糖水平來(lái)減緩獵物的速度。

胰島素產(chǎn)生于胰腺和布羅克曼體(在一些魚中)，當(dāng)檢測(cè)到幾種刺激中的任何一種時(shí)釋放。這些刺激包括由食物消化引起的血漿氨基酸和葡萄糖濃度的升高。碳水化合物可以是單糖的聚合物或單糖本身。如果碳水化合物包括葡萄糖，那么葡萄糖將被吸收到血流中，血糖水平將開始上升。在靶細(xì)胞中，胰島素引發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，這具有增加的效果葡萄糖吸收和儲(chǔ)存。然后，胰島素降解，終止反應(yīng)。

在哺乳動(dòng)物中，胰島素是在胰腺的β細(xì)胞中合成的。一百萬(wàn)到三百萬(wàn)個(gè)胰島形成了內(nèi)分泌的胰腺的一部分，主要是外分泌的 腺。內(nèi)分泌部分僅占胰腺總質(zhì)量的2%。在胰島中，β細(xì)胞占所有細(xì)胞的65-80%。

胰島素由兩條多肽鏈組成，即由二硫鍵連接在一起的α鏈和β鏈。然而，它首先被合成為一種叫做前胰島素原在β細(xì)胞中。胰島素前體含有24個(gè)殘基信號(hào)肽這將新生多肽鏈導(dǎo)向粗糙的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RER)。當(dāng)多肽轉(zhuǎn)移到RER腔時(shí)，信號(hào)肽被切割，形成胰島素原。在RER，胰島素原折疊成正確的構(gòu)象，形成3個(gè)二硫鍵。胰島素原在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中組裝后約5-10分鐘，被轉(zhuǎn)運(yùn)到形成未成熟顆粒的跨高爾基體網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)輸?shù)絋GN可能需要大約30分鐘。

胰島素原通過(guò)被稱為激素前轉(zhuǎn)化酶（PC1和PC2)，以及胞外蛋白酶羧肽酶E。內(nèi)肽酶在2個(gè)位置裂解，釋放出一個(gè)叫做c肽并且留下2條肽鏈，即由2個(gè)二硫鍵連接的B鏈和A鏈。切割位點(diǎn)分別位于一對(duì)堿性殘基(賴氨酸-64和精氨酸-65，精氨酸-31和精氨酸-32)之后。在切割C肽后，這兩對(duì)堿性殘基被羧肽酶除去。這c肽是胰島素原的中心部分，胰島素原的一級(jí)序列按“B-C-A”的順序排列(根據(jù)質(zhì)量鑒定B鏈和A鏈，隨后發(fā)現(xiàn)了C肽)。

得到的成熟胰島素被包裝在成熟顆粒中，等待代謝信號(hào)(如亮氨酸、精氨酸、葡萄糖和甘露糖)和迷走神經(jīng)刺激從細(xì)胞中分泌到循環(huán)中。