胰岛素加工修饰及分泌讨论课

1、LOGO胰岛素加工修饰及分泌胰岛素加工修饰及分泌 贺迪佳贺迪佳 2403130307 Company Logo内容1. 胰岛素的加工修饰2. 胰岛素的分泌Company Logo相关基本概念v 胰岛素是由胰岛胰岛素是由胰岛B细胞细胞合成并合成并分泌的，具有重要代谢调节作用的分泌的，具有重要代谢调节作用的肽类激素。肽类激素。v 在某些生理信号如葡萄糖浓度增加，精氨酸刺激等作用于胰岛在某些生理信号如葡萄糖浓度增加，精氨酸刺激等作用于胰岛B细胞时，成熟的分泌颗粒通过胞吐细胞时，成熟的分泌颗粒通过胞吐将胰岛素将胰岛素释放释放进入血液循环进入血液循环。Company Logo在内质网1.生物合成先转录成

2、446bp的mRNA，编码前胰岛素原的肽链。然后按此mRNA为模板，翻译合成整个肽链。2.首先合成含疏水氨基酸残基的信号肽。新合成的信号肽及mRNA-核糖体复合物与内质网内游离的信号肽识别颗粒(signal recognition particle)相结合再被位于粗面内质网膜上的信号肽识别蛋白的受体，也称锚泊蛋白(docking protein)所识别，使核糖体附着于膜上，并引导信号肽与膜上的信号顺序受体(sign sequence receptor)相互作用，并引导信号肽穿过粗面内质网膜。3.信号肽识别蛋白具有GTP水解酶活性使信号肽与质膜上的信号顺序受体结合后即水解而与核糖体复合物分离。信

3、号肽在引导肽链穿过粗面内质刚时或其后数秒内即被信号肽酶切除。4.肽链继续延伸直至终止信号出现，完成胰岛素原的合成。Company Logo胰岛素在内质网的加工B细胞核前胰岛素原的信使核糖核酸（mRNA）在细胞核内转录完成后，从细胞核转入细胞质，在核糖体内翻译为前胰岛素原的前区多肽，然后依附于内质网，完成前胰岛素原整个分子的合成。前胰岛素原经蛋白水解作用迅速除其前肽，生成86个氨基酸组成的长肽链胰岛素原（Proinsulin）。胰岛素原进入内质网腔中后，内质网逐渐鼓起胞芽，并脱落生成小泡。内质网mRNA核糖体核糖体翻译蛋白酶水解肽链继续延伸直至终止信号出现Company Logo胰岛素在高尔基体

4、的加工修饰 内质网脱落形成的囊泡向高尔基体移动，并与之结合成为高尔基体的一部分，胰岛素原也随着小泡进入高尔基体。在高尔基体内，胰岛素原被包裹成为未成熟颗粒。然后，在蛋白原转换酶PC2和PC3以及羧基肽酶H的作用下，分别脱去连接胰岛素和C肽分子两侧的两个碱基氨基酸(3132位Arg-Arg，6465位Lys-Arg)，分解出等量的胰岛素和C肽。随着胰岛素原的分解，未成熟颗粒逐渐成为成熟颗粒。颗粒内的胰岛素与Zn2+结合形成含锌胰岛素晶体。合成的胰岛素储存在胰岛B细胞的成熟分泌颗粒中。内质网高尔基体囊泡中的胰岛素原囊泡中的胰岛素原成熟颗粒包裹的胰岛素成熟颗粒包裹的胰岛素Company Logo胰岛

5、素在高尔基体的加工修饰颗粒包裹酶脱2个碱基氨基酸脱去C肽与Zn2+结合形成晶体Company Logo胰岛素的分泌 成熟分泌颗粒（B颗粒）向细胞膜附近移动，在收到某些生理信号如葡萄糖浓度增加，或受精氨酸刺激时，成熟分泌颗粒向细胞表面移动，颗粒膜与细胞膜融合，膜在融合点破裂。通过胞吐将细胞膜内胰岛素结晶释放。同时释放的还有等分子数的C肽和少量的胰岛素原，未完全裂解形式的胰岛素中间产物，以及更少量的细胞的其他分泌产物。胰岛素原的生物活性仅有胰岛素的5%。并且在此过程中，细胞浆中的Ca2+可以加速B颗粒的移动，促进胰岛素分泌。Company Logo体内胰岛素分泌的影响因素一、血浆葡萄糖浓度：血浆葡

6、萄糖浓度是影响胰岛素分泌的最重要因素。口服或静脉注射葡萄糖后，胰岛素释放呈两相反应。早期快速相，门静脉血浆中胰岛素在2分钟内即达到最高值，随机迅速下降；延迟缓慢相，10分钟后血浆胰岛素水平又逐渐上升，一直延续1小时以上。早期快速相显示葡萄糖促使储存的胰岛素释放，延迟缓慢相显示胰岛素的合成和胰岛素原转变的胰岛素。二、血液中氨基酸浓度：进食含蛋白质较多的食物后，血液中氨基酸浓度升高，胰岛素分泌也增加。精氨酸、赖氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸均有较强的刺激胰岛素分泌的作用。三、肠胃道激素的增加：进餐后肠胃道激素的增加可促进胰岛素分泌。如胃泌素、胰泌素、胃抑肽、肠血管活性肽都可以刺激胰岛素分泌。四、神经兴奋：迷走神经兴奋时促进胰岛素分泌，交感神经兴奋时抑制胰岛素分泌。Company Logo流程示意图胞吐胞吐分泌胰岛素刺刺激激细胞膜附近颗粒包裹的胰岛素高尔基体内质网腔内