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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