Eğitim Dünyası

İnsülin Biyokimyasal Özellikleri ve Biyosentezi

İnsülin Yapısı

İnsülin Biyokimyasal Özellikleri ve Biyosentezi

İNSULİN ve TIPSAL ÖNEMİ

İlk saflaştırılan , kristalize edilen, sentezlenen polipeptid yapısındaki hormondur. Tıpsal açıdan çok önemli→Gelişmiş ülkelerde Diyabetes Mellitus sıklığı %5 . Diyabetes M→ İnsulin yokluğu veya etkisine direnç gelişebilir. Etkisi antagonize edilemeyen glukagon tabloyu çok ağırlaştırır. İnsulin hormonal etkisi kanıtlanmış ilk proteindir. ANCAK Moleküler düzeyde nasıl bir mekanizma ile çalıştığı tam bilinmiyor.

İnsulinin Tarihçesi

  • Langerhans (1860) →  Adacıkların tanımlanması
  • Mering, Minkowski (1889) →Pankreatektomi→ Diyabet oluşumu
  • Banting, Best (1921) →Diyabet, adacık ilişkisi kanıtlandı
  • Asid etanol ile hipoglisemik etkili faktör eldesi → İNSULİN
  • Öküz, domuz adacıklarında var olan  insulinin insanlarda aktivitesi kanıtlandı → Diyabet tedavisinde yaşam kurtarıcı oldu.
  • İnsan insulin geninin izolasyonu (kromozom 11’in kısa kolunda)

İnsülinin Biyokimyasal yapısı

  • A (21a.a) ve B (30a.a) zincirleri içeren  polipeptid
  • A ve B zincirleri 2 adet S-S köprüsü ile bağlı ( A7-B7 ve A 19-B 20 arası)
  • A zincirinde 6-11 arasında zincir içi S-S köprüsü
  • İnsan insulininin M.A. 5734
  • Isı, pH, konsantrasyon değişimi ile → farklı polimer formlar (M.A. 12.000-48.000 arası formlar)
  • Zn arttıkça  //  M.A. artar →  300.000 M. A.’lı insulin

İnsan, domuz, öküz insülinleri arasında yakınlık vardır. Domuz insulininde tek a.a farklıdır. Rekombinant DNA teknolojisi ile insan insulini sentez edilene dek; tedavide domuz, öküz insulini uygulanmıştır.

İnsulinde biyolojik aktiviteden sorumlu konumlar

Pek çok konumda substitüsyonlar görülür. A zincirinde 8, 9,10 konumlarda sık rastlanır. Bunlar biyolojik aktiviteyi etkilemez ANCAK; Korunması gereken, bioaktiviteden sorumlu konumlar: S-S köprülerinin konumu, B zincirinde, karboksil terminaldeki hidrofob kalıntılar ve A  zincirinin amino terminal, karboksi terminal bölgeleri.

İnsülin Sentezi

Preprohormon olarak sentezlenir (R.E.Rde). Lider dizesi (23 a.a lik kısım) endoplazmik retikulum sisternalarına yöneltir. Preproinsulinden lider dizesi ayrılır -> proinsulin. Proinsulinin  proteolizi → insulin + C peptid

Tripsin benzeri proteaz ve karboksipeptidaz B benzeri enzimatik  etki ile  C peptidin 2 ucundaki bazik a.a ayrılır. Proteoliz sekretuar granüllerde, paketlenme Golgi de olur. Proinsulin ve insulin Zn ile granüllerde hekzamerler oluşturur . C peptid kristal yapıda yer almaz. Granül yapısında insulin kristalleri önemlidir.

SALGILANMA

Granüller plazma mebranına hareket eder. Granül membranı ve plazma membranı birleşir. Granül içeriği perikapiller boşluğa boşalır – > EMİYOSİTOZİS ( EKSOSİTOZİS)

Salgılanma sonucu → Zn, Proinsulin, C peptid, insulin

C peptidin biyolojik aktivitesi yok, antijenik farkı vardır. Endojen insulin salınımı hakkında fikir verir

***İnsulin  portal vene salgılanır. (öz. KC’e ­ insulin ulaşır.

İnsulin Salgılanmasının Düzenlenmesi

Beta hücrelerinden insulin salgısı fiz.aralıklarda glukoz değişikliklerine çok hassastır. Normal insanlarda KŞ 70-150 mg/dl aralığında tutulur. Glukoz düzeyinde fiz.aralıktaki değişiklikler b Hücrelerinde insulin salgısını kontrol eden metabolik sinyallere dönüştürülebilir. Glukoz metabolizmasının hızı ile insulin salgısı arasında yakın bir ilişki vardır. Bu ilişki Glukozdan elde edilen Asetil CoA ve glikoliz yolunda elde edilen NADH lerin mitokondriye yönlendirilmeleri  ve ATP üretimine katkısı ile olur. Başka fiz. Sinyaller de vardır. Beslenme sırasında insulin salgısı glukoz yanısıra aa ler ve GLP-1 (glukagon benzeri peptid-1) ve GIP gibi hormonlarla da uyarılır. Uzun açlıkta FFA insulin salgısının devamına yardımcı olur. Parasempatik S.S. Ach ve VIP aracılığı ile insulin salgılanmasını uyarır. Adrenal medulladan salgılanan epinefrin ile sempatik sinir uçlarından salgılanan norepinefrin a-res. üzerinde etki ile insulin salınımını baskılar. Bu durum öz. egzersiz sırasında işe yarar.

İnsulinin Etki mekanizması

Etki, hedef h. membranında hormonun reseptöre bağlanması ile başlar. Farklı süreçlerde, farklı etkiler oluşur. Saniyeler, dakikalar içinde -> transport, protein fosforilasyonu, enzim aktivasyon veya inhibisyonu. Saatler içinde -> protein, DNA sentezi ve hücre büyümesi

İnsülin reseptörü

  • Rekombinant DNA teknolojisi ile reseptör yapısı aydınlanmış
  • Glikoprotein yapı özelliğinde
  • S-S köprüleri ile bağlı α , β glikozile alt üniteler
  • Siyalik A., galaktozun uzaklaştırılması insulinin bağlanması ve etkisini azaltır
  • R.E.R de sentezlenir, Golgide glikozillenir
  • Memelilerde hücre başına 20.000 kadar insulin reseptörü var.

 α alt ünitesi: Ekstrasellüler, sisteinden zengin bölgede insulinin bağlanmasını sağlar

Β alt ünitesi: Transmembran proteini, sitoplazmik taraf otofosforilasyon konumu tirozin kinaz aktivitesi içerir -> sinyal iletisi , insulin etkinliğini sağlayan bölüm

İnsulin reseptörü ile birleşince ne olur?

  • Tirozin kinaz aktivasyonu
  • Reseptörün otofosforilasyonu
  • İntrasellüler fosforilasyonlar
  • İnsulin reseptör substrat 1’in (IRS1) fosforillenmesi
  • IRS1’in glukoz transportu, glikojen sentezi ile ilgili sinyaller üretmesi

İNSÜLİN- GLUKAGON ENZİMLERE ETKİLERİ

Artan insülin / glukagon oranı ile uyarılan, Azalan insülin / glukagon oranı ile baskılanan enzimler: Glukokinaz, Fosfofruktokinaz, Pirüvat kinaz, HMG-KoA redüktaz ve Asetil KoA karboksilaz

Azalan insülin / glukagon oranı ile uyarılan, Artan insülin / glukagon oranı ile baskılanan enzimler: Glukokinaz, Fosfofruktokinaz, Pirüvat kinaz, HMG-KoA redüktaz ve Asetil KoA karboksilaz

İnsulin – Büyüme Faktörleri İlişkisi

Hücre büyümesi ve çoğalmasına benzer etkiler

Yapı benzerliği: IGF-1, IGF-2 deki a.a lerin %50’si insulindekilerin aynı

Kaynak:   İnsulin pankreastan,  IGF ler K.C den salgılanır

Düzenleme:   İnsulin glukoz tarafından,  IGFler Büyüme H.ile

Transport:   İnsulin transport proteinlerine bağlanmaz, IGFler bağlanır

Temel fizyolojik işlev:   İnsulin metabolizmayı denetler, IGF’ler iskelet ve kıkırdak   büyümesini sağlar.

Beta Hücresinden İnsülin Salınımı

duslerkulup2

Duslerkulup olarak 2010 Nisan ayından itibaren yayın hayatımıza başlamış bulunmaktayız.Güvenirliği, kaliteyi, tarafsızlığı, eşitçiliği vizyonumuz olarak belirledik ve bundan şaşmadık.Günümüzün ihtiyaçlarını belirleyip en uygun şekilde sunmaya başladık ve kısa sürede popülitemizi yükselttik ve yükseltmeye devam edeğiz. :)

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu
<?php bloginfo('name'); ?> <?php wp_title(); ?>