1、LOGO胰島素加工修飾及分泌胰島素加工修飾及分泌 賀迪佳賀迪佳 2403130307 Company Logo內容1. 胰島素的加工修飾2. 胰島素的分泌Company Logo相關基本概念v 胰島素是由胰島胰島素是由胰島B細胞細胞合成并合成并分泌的，具有重要代謝調節作用的分泌的，具有重要代謝調節作用的肽類激素。肽類激素。v 在某些生理信號如葡萄糖濃度增加，精氨酸刺激等作用于胰島在某些生理信號如葡萄糖濃度增加，精氨酸刺激等作用于胰島B細胞時，成熟的分泌顆粒通過胞吐細胞時，成熟的分泌顆粒通過胞吐將胰島素將胰島素釋放釋放進入血液循環進入血液循環。Company Logo在內質網1.生物合成先轉錄成

2、446bp的mRNA，編碼前胰島素原的肽鏈。然后按此mRNA為模板，翻譯合成整個肽鏈。2.首先合成含疏水氨基酸殘基的信號肽。新合成的信號肽及mRNA-核糖體復合物與內質網內游離的信號肽識別顆粒(signal recognition particle)相結合再被位于粗面內質網膜上的信號肽識別蛋白的受體，也稱錨泊蛋白(docking protein)所識別，使核糖體附著于膜上，并引導信號肽與膜上的信號順序受體(sign sequence receptor)相互作用，并引導信號肽穿過粗面內質網膜。3.信號肽識別蛋白具有GTP水解酶活性使信號肽與質膜上的信號順序受體結合后即水解而與核糖體復合物分離。信

3、號肽在引導肽鏈穿過粗面內質剛時或其后數秒內即被信號肽酶切除。4.肽鏈繼續延伸直至終止信號出現，完成胰島素原的合成。Company Logo胰島素在內質網的加工B細胞核前胰島素原的信使核糖核酸（mRNA）在細胞核內轉錄完成后，從細胞核轉入細胞質，在核糖體內翻譯為前胰島素原的前區多肽，然后依附于內質網，完成前胰島素原整個分子的合成。前胰島素原經蛋白水解作用迅速除其前肽，生成86個氨基酸組成的長肽鏈胰島素原（Proinsulin）。胰島素原進入內質網腔中后，內質網逐漸鼓起胞芽，并脫落生成小泡。內質網mRNA核糖體核糖體翻譯蛋白酶水解肽鏈繼續延伸直至終止信號出現Company Logo胰島素在高爾基體

4、的加工修飾 內質網脫落形成的囊泡向高爾基體移動，并與之結合成為高爾基體的一部分，胰島素原也隨著小泡進入高爾基體。在高爾基體內，胰島素原被包裹成為未成熟顆粒。然后，在蛋白原轉換酶PC2和PC3以及羧基肽酶H的作用下，分別脫去連接胰島素和C肽分子兩側的兩個堿基氨基酸(3132位Arg-Arg，6465位Lys-Arg)，分解出等量的胰島素和C肽。隨著胰島素原的分解，未成熟顆粒逐漸成為成熟顆粒。顆粒內的胰島素與Zn2+結合形成含鋅胰島素晶體。合成的胰島素儲存在胰島B細胞的成熟分泌顆粒中。內質網高爾基體囊泡中的胰島素原囊泡中的胰島素原成熟顆粒包裹的胰島素成熟顆粒包裹的胰島素Company Logo胰島

5、素在高爾基體的加工修飾顆粒包裹酶脫2個堿基氨基酸脫去C肽與Zn2+結合形成晶體Company Logo胰島素的分泌 成熟分泌顆粒（B顆粒）向細胞膜附近移動，在收到某些生理信號如葡萄糖濃度增加，或受精氨酸刺激時，成熟分泌顆粒向細胞表面移動，顆粒膜與細胞膜融合，膜在融合點破裂。通過胞吐將細胞膜內胰島素結晶釋放。同時釋放的還有等分子數的C肽和少量的胰島素原，未完全裂解形式的胰島素中間產物，以及更少量的細胞的其他分泌產物。胰島素原的生物活性僅有胰島素的5%。并且在此過程中，細胞漿中的Ca2+可以加速B顆粒的移動，促進胰島素分泌。Company Logo體內胰島素分泌的影響因素一、血漿葡萄糖濃度：血漿葡

6、萄糖濃度是影響胰島素分泌的最重要因素。口服或靜脈注射葡萄糖后，胰島素釋放呈兩相反應。早期快速相，門靜脈血漿中胰島素在2分鐘內即達到最高值，隨機迅速下降；延遲緩慢相，10分鐘后血漿胰島素水平又逐漸上升，一直延續1小時以上。早期快速相顯示葡萄糖促使儲存的胰島素釋放，延遲緩慢相顯示胰島素的合成和胰島素原轉變的胰島素。二、血液中氨基酸濃度：進食含蛋白質較多的食物后，血液中氨基酸濃度升高，胰島素分泌也增加。精氨酸、賴氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸均有較強的刺激胰島素分泌的作用。三、腸胃道激素的增加：進餐后腸胃道激素的增加可促進胰島素分泌。如胃泌素、胰泌素、胃抑肽、腸血管活性肽都可以刺激胰島素分泌。四、神經興奮：迷走神經興奮時促進胰島素分泌，交感神經興奮時抑制胰島素分泌。Company Logo流程示意圖胞吐胞吐分泌胰島素刺刺激激細胞膜附近顆粒包裹的胰島素高爾基體內質網腔內