|
Влияние инсулина на обмен веществ. Инсулин. Инсулин человека небольшой белок с Мг 808 Дальтон, состоит из 51 аминокислоты
|
|
|
Инсулин человека - небольшой белок с Мг=5.808 Дальтон, состоит из 51 аминокислоты.
Инсулин образуется в В-клетках поджелудочной железы в виде препроинсулина, который содержит 110 аминокислот.
После выхода из эндоплазматической сети от молекулы отщепляется N-концевой сигнальный пептид из 24 аминокислот и образуется проинсулин.
В комплексе Гольджи путем протеолиза из середины молекулы проинсулина удаляются 4 основные аминокислоты и С-пептид из 31 аминокислоты.
В итоге, образуется 2 цепи инсулина - A-цепь из 21 аминокислоты (содержит дисульфидную связь) и В-цепь из 30 аминокислот. Между собой А и В цепи соединяются 2 дисульфидными связями. В дальнейшем в секреторных гранулах В-клеток инсулин депонируется в виде кристаллов, состоящих из 2 атомов цинка и 6 молекул инсулина.
В целом поджелудочная железа человека содержит до 8 мг инсулина, что примерно соответствует 200 ЕД инсулина.
|
|
Период полуэлиминации инсулина после его выделения в кровь составляет всего 5-6 минут.
Основными органами, где происходит разрушение инсулина являются печень, почки и скелетные мышцы.
Деградация инсулина происходит под влиянием инсулиназы (расщепляет дисульфидные связи) и дигидропептидазы II типа (ангиотензинпревращающий фермент, который расщепляет В-цепь инсулина).
Поскольку кровь от поджелудочной железы по системе воротной вены поступает в печень, то 50-60% инсулина так и не достигают органов-мишеней и подвергаются разрушению при первом прохождении через гепатоциты, оставшиеся 35-40% инсулина элиминируются почками. У пациентов с диабетом, которые получают подкожные инъекции инсулина его элиминация носит нефизиологический характер: более 50-60% инсулина элиминируется почками и только 35-40% печенью
|
|
Инсулин действует на трансмембранные инсулиновые рецепторы, которые расположенны на поверхности тканей мишеней (скелетные мышцы, печень, жировая ткань) и активирует эти рецепторы.
Инсулин-рецепторный комплекс передает сигнал внутрь клетки, и частично путем эндоцитоза поступает внутрь клетки к лизосомам. Под влиянием лизосомальной протеазы инсулин отщепляется от рецептора, при этом рецептор либо разрушается, либо возвращается к мембране и вновь встраивается в нее.
Многократное перемещение рецептора от мембраны к лизосомам и обратно к мембране носит название рециклизация рецептора
Процесс рециклизации важен для регуляции количства инсулиновых рецепторов, в частности обеспечения обратной зависимости между концентрацией инсулина и количеством мембранных рецепторов к нему.
Образование инсулин-рецепторного комплекса активирует тирозинкиназу, запускающую процессы фосфорилирования внутриклеточных белков. Происходящее при этом аутофосфорилирование рецептора ведет к усилению первичного сигнала. Инсулин-рецепторный комплекс вызывает активирование фосфолипазы С, образование вторичных посредников инозитолтрифосфата и диацилглицерола, активацию протеинкиназы С, ингибирование цАМФ (Циклічного аденозинмонофосфата).
|
|
Основным эффектом инсулина является его влияние на транспорт глюкозы в клетки. Через мембрану клеток глюкоза проникает путем облегченного транспорта за счет специальных переносчиков - транспортеров глюкозы GLUT.
Различают 5 видов этих транспортеров, которые могут быть объединены в 3 семейства:
• GLUT-1,3,5 - транспортеры глюкозы в инсулиннезависимые ткани. Для работы этих транспортеров не требуется инсулин. Они имеют крайне высокое сродство к глюкозе (Кт«1-2 мМ) и обеспечивают транспорт глюкозы в эритроциты, нейроны мозга, эпителий кишечника и почек, плаценту.
• GLUT-2 - транспортер глюкозы в инсулинрегулирующие ткани. Он также не требует для своей работы инсулина и активируется только при высоких концентрациях глюкозы, так как имеет к ней крайне низкое сродство (Кт«15- 63 20 мМ). Обеспечивает транспорт глюкозы в клетки поджелудочной железы и печени . Он принимает участие в регуляции секреции инсулина при повышении уровня глюкозы.
• GLUT-4 - транспортер глюкозы в инсулинзависимые ткани. Этот транспортер имеет промежуточное сродство к глюкозе (Кт«5 мМ), но в присутствии инсулина его сродство к глюкозе резко повышается и он обеспечивает захват глюкозы клетками мышц, адипоцитами, печенью.
Под влиянием инсулина происходит перемещение молекул GLUT-4 из цитоплазмы клетки в ее мембрану (увеличивается количество молекул переносчика в мембране), повышается сродство переносчика к глюкозе и она поступает внутрь клетки.
В итоге, концентрация глюкозы в крови понижается, а в клетке возрастает.
|
|
В таблице представлено влияние инсулина на обмен веществ в инсулинзависимых тканях (печени, скелетных мышцах, жировой ткани).
|
|
В целом для инсулина характерно анаболическое действие на процессы обмена белков, жиров и углеводов (т.е. усиление синтетических реакций) и антикатаболические эффекты (торможение распада гликогена и липидов)
|
|
| |
|
|
Скачать 357.81 Kb.