프로이슬린

인슐린
인슐린은 생산 경로를 따라 변환 후 광범위한 수정을 거친다. 생산과 분비는 대부분 독립적이다; 준비된 인슐린은 분비를 기다리며 저장된다. C-펩타이드와 성숙한 인슐린 모두 생물학적으로 활발하다. 이 이미지의 세포 성분과 단백질은 크기가 작아지지 않는다.
식별자
기호	INS
엔씨비유전자	3630
HGNC	6081
오밈	176730
RefSeq	NM_000207
유니프로트	P01308
기타자료
로커스	11번 씨 p15.5
검색 대상 구조물들 스위스 모델 도메인 인터프로

프로이슐린은 췌장의 전문 지역인 랑게르한스 섬의 베타 세포에서 만들어진 인슐린의 프로호르몬 전구체다. 인간에서 프로이슬린은 INS 유전자에 의해 암호화된다.^[1][2] 랑게르한스 섬은 프로이슬린의 1%~3% 정도만 온전한 상태로 분비된다.^[3] 그러나 프로이슬린은 인슐린보다 반감기가 길기 때문에 혈액 속에서 순환하는 인슐린 같은 구조의 5~30%를 어느 곳에서나 차지할 수 있다.^[3] 식후에는 프로인슐린 농도가 높고, 단식시에는 수치가 낮다.^[3] 또한 프로이슬린과 인슐린은 구조적 차이를 가지고 있지만 프로이슬린은 인슐린 수용체에 어느 정도 친화력을 보인다. 프로이슬린은 구조상 상대적인 유사성으로 인해 인슐린에 의해 유사하게 유발되는 대사 활동의 5%에서 10% 사이에서 생성될 수 있다.^[3]

프로이슐린은 성숙한 인슐린으로 갈라지기 전에 세포에 의해 분비되는 마지막 단일 체인 단백질 구조물이다.^[4] 프로이슬린은 도널드 F 교수에 의해 발견되었다. 1967년 시카고 대학의 스타이너.^[5]

구조

프로이슬린은 인간의 86개 잔류물(소의 81개)으로 구성되며,^[6] 3개의 뚜렷한 체인으로 형성된다.^[7] A 체인, B 체인, 그리고 둘을 연결하는 부위는 C 펩타이드라고 명명했다.^[7] 프로이슬린의 정확한 구조는 성숙한 인슐린의 정확한 접힘에 결정적이다. C 펩타이드의 배치로 분자가 A와 B 체인의 안과 사이에 이황화물 결합을 정확하게 배치하게 되기 때문이다.^[7][8] 성숙한 인슐린이 정확한 구조가 되기 위해 필요한 이황화 결합은 세 가지가 있다. 이황화채 중 두 채는 A와 B사슬 사이에 있으며, 한 채는 A사슬 내부 결합이다.^[7] 이황화 결합은 A 사슬과 B 사슬의 7번째 잔류물, A 사슬의 20번째 잔류물과 B 사슬의 19번째 잔류물, 그리고 A 사슬의 6번째와 11번째 잔류물 사이에 발생한다.^[9]

C 펩타이드 는 프로이슬린의 A와 B사슬 사이에 있다.^[7] A 체인과 C 펩타이드의 연결은 C 펩타이드와 B 체인의 접합부보다 훨씬 안정적이며, C 펩타이드-A 체인 연결부근에 알파 헬리컬 특징이 나타난다.^[10] C 펩타이드-A 체인 접합부는 프로이슬린의 잔류물 64와 65 사이에 발생한다. 이것들은 각각 리신과 아르기닌 분자들이다.^[10] C 펩타이드-B 체인 연결부는 프로이슬린 31 및 32 위치에 있는 두 개의 아르기닌 잔류물 사이에 있다.^[10]

포유류 종들 사이에서는 프로이슬린 구조의 상당 부분이 보존되어 있으며, C 펩타이드에 존재하는 한 종에서 다른 종으로 잔존물의 많은 변화들이 보인다.^[8][11] 그렇긴 하지만, 종에 걸쳐 보존된 C 펩타이드의 잔류물은 A와 B 체인의 보존된 잔류물과 유사하게 상호작용한다.^[8] 따라서, 이러한 보존된 잔여물은 성숙한 인슐린의 기능성에 중요하다고 가정한다.^[8]

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  프로이슬린의 3D 모델 - 체인은 파란색, b 체인은 빨간색, c 펩타이드 색상은 주황색이다. c 펩타이드와 체인에 대한 디 베이직 클라베지는 녹색 KR(리신 및 아르기닌), c 펩타이드와 b 체인에 대한 것은 청록 RR(아르기닌)에 있다.

합성 및 변환 후 수정

프로이슐린은 거친 내포체성 망막에서 발견된 막 관련 리보솜에 합성되어 있으며, 여기서 접히고 이황화 결합이 산화된다. 그런 다음 골기 기구로 운반되어 분비된 염소로 포장되고, 일련의 보호제에 의해 처리되어 성숙한 인슐린을 형성한다. 성숙한 인슐린은 35개의 아미노산을 가지고 있다; 4개는 모두 제거되고, 나머지 31개는 C-펩타이드로 만들어진다. C-펩타이드(C-펩타이드)는 프로이슬린 수열의 중심에서 추출된다. 다른 두 끝(B 체인 및 A 체인)은 이황화 결합에 의해 연결된다.

프로인슐린을 성숙한 인슐린으로 변환한 후 수정은 랑게르한스 섬의 베타 세포에서만 일어난다.^[12] 프로이슐린이 골지 기구를 통해 운반되면 C-펩타이드(C-펩타이드)가 분해된다.^[9] 이 갈라진 틈은 두 개의 내복약으로 일어난다.^[13] 1형 내복제 PC1과 PC3은 C 펩타이드-B 체인 연결을 방해한다.^[13] 제2형 내단백질제인 PC2는 C 펩타이드-A 체인 본드를 분리한다.^[13] 결과분자인 현재 성숙된 인슐린은 분비된 베실체에 헥사머로 저장되며, 분비될 $때$까지 ${\displaystyle {Zn\mathrm{}}^{}}$ 2${\displaystyle {}^{}}$+ ${\$이온으로$$ 안정화된다.^[9]

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면역유전성

인슐린이 원래 소나 포신 췌장에서 정제되었을 때 프로이슬린은 완전히 제거되지 않았다.^[14][15] 일부 사람들이 이런 인슐린을 사용했을 때 프로이슬린은 인슐린이 주입된 곳에서 인체에 발진과 반응하거나 인슐린에 저항하거나 심지어는 피부에 움푹 들어가거나 덩어리를 만드는 원인이 되었을 수 있다. 이것은 다른 종의 프로이슬린 사이에 약간의 차이로 인한 이아트로겐성 상해라고 말할 수 있다. 고도로 정제된 포르신 인슐린이 도입된 1970년대 후반부터 인슐린 순도 99%에 이르면서 이는 중대한 임상 문제가 되지 않게 되었다.^[16] 인슐린 약동학에 대한 그들의 영향과 관련하여, 인슐린 결합 항체가 인슐린의 간극률과 분포 공간을 효과적으로 증가시키고 도움을 주기 때문에 내인성 인슐린 분비가 없는 모든 당뇨병 환자들(예: 제1형 당뇨병을 가진 사람들)에게 적당한 농도의 인슐린 항체가 긍정적인 이점이 될 수 있다. 그 약리학적 생물학적 반감기를 연장하는 것.^{[17][clarification needed]}

의료 관련성

역사적으로 많은 인슐린 관련 대사 질환의 초점은 성숙한 인슐린에 집중되어 왔다. 그러나 최근에는 이러한 질병과 관련하여 프로이슬린 또는 프로이슬린:인슐린 비율의^[18] 구조와 기능을 연구하는 것의 중요성이 점점 명확해지고 있다.

멜리투스 당뇨병

성숙한 인슐린 농도에 비해 순환기 계통의 프로이슬린 수치가 증가하면 인슐린 저항성과 제2형 당뇨병의 발생이 임박했음을 나타낼 수 있다.^[19] 당뇨병을 유발할 수 있는 프로이슬린에 대한 추가적인 문제에는 존재하는 사이스틴 수의 돌연변이가 포함되어 있어 정확한 접기에 영향을 미칠 수 있다.^[9] 만약 돌연변이가 가벼운 변화만 일으킨다면 그것은 단지 단백질을 적절하게 접는 내소성 망막의 능력을 강조할 수 있을 것이다.^[9] 이러한 스트레스는 잠시 후 성숙한 인슐린을 생성하는 β세포의 수가 감소하고, 그 후 당뇨병을 일으킬 것이다.^[9]

신생아 당뇨병 멜리투스

산후 프로인슐린은 대사 조절에 매우 중요하다. 그러나 신생아의 프로이슬린은 눈의 정상적인 발달, 심장의 발달, 배아세포의 일반적인 생존을 위해 중요하다.^[20] 너무 많거나 적은 양의 펩타이드로 태아의 결함과 사망을 유발할 수 있기 때문에 배아 발달 중 프로이슬린 농도의 조절은 매우 중요하다.^[20] 지금까지 신생아 당뇨병에 대한 연구에서 B영역에서 발견된 아미노산 변화 돌연변이만이 이 질환으로 이어진다.^[9]

참고 항목

• 인슐린
• 프리프로인슐린
• 신호 펩타이드
• 신호 펩타이드 펩타이드효소
• 프로프로틴 변환효소 1(PC1)
• 프로프로틴 변환효소 2(PC2)

참조