胰岛素(拼音:Yídǎosù,英文:Insulin)是一种蛋白质激素,由胰脏内的胰岛β细胞分泌。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

组成与结构

  • 不同种族哺乳动物(人、牛、羊、猪等)的胰岛素分子的氨基酸序列和结构稍有差异,其中猪胰岛素与人的最为接近,左图中为猪胰岛素三维结构。
  • 胰岛素由A、B两条肽链组成,人胰岛素的A链有11种21个氨基酸,B链有15种30个氨基酸,共16种51个氨基酸组成。其中A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)-B19(Cys)四个半胱氨酸中的巯基形成两个二硫键,使A、B两链连接起来。此外A链中A6(Cys)与A11(Cys)之间也存在一个二硫键。

发现与鉴定

  • 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年首次从动物胰脏中提取到胰岛素结晶
  • 1955年弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger)首次阐明了胰岛素分子的氨基酸序列(即一级结构),其本人也因此获得了1958年的诺贝尔化学奖
  • 1965年中国科学家邹承鲁最早将胰岛素全合成成功
  • 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
  • 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

产生

  • 胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖乳糖核糖精氨酸胰高血糖素等的激动而分泌的一种蛋白质激素
  • 先分泌的是由84个氨基酸组成的长链多肽—胰岛素原(Proinsulin),经专一性蛋白酶——胰岛素原转化酶(PC1和PC2)和羧肽脢E的作用,将胰岛素原中间部分(C链)切下,而胰岛素原的羧基端部分(A链)和氨基端部分(B链)通过二硫键结合在一起形成胰岛素。
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作用

整体代谢水平上的作用

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