胰岛素生化功能及作用机制.ppt

胰岛素生化功能及其作用机制,目录,1 胰岛素的化学结构,2 胰岛素的特性,3 胰岛素的生化功能,4 胰岛素的作用机制,胰岛素的化学结构,胰岛素是由胰腺-细胞所分泌的一种蛋白质激素。它是由A、B两条肽链连接组成，A链含21个氨基酸，B链含30个氨基酸。人胰岛素（HI）的一级结构如下：,胰岛素二级结构,胰岛素的化学结构,胰岛素A、B链中共有3个二硫键桥，若二硫键受碱或还原剂作用而破坏，则胰岛素活性丧失。不同动物来源的胰岛素结构稍有差异。人与猪的胰岛素(PI)结构差别在于C-端第30位氨基酸不同，猪为丙氨酸，人为苏氨酸。但患者长期应用猪胰岛素，仍可产生抗体。可用酶的特异性催化作用置换此氨基酸，将PI转化为HI。反应原理如下：胰岛素的最小分子量为6000左右，常以二聚体形式存在。在胰岛内含锌胰岛素可形成六聚体，较为稳定，在血液循环中也可以单体形式存在。,胰岛素的特性,胰岛素在体内的作用时间一般为68小时，当等电点为5.3的胰岛素与等电点为12.4的鱼精蛋白在同一pH条件下，因带电不同而二者相互结合为鱼精蛋白锌胰岛素络合物时，此络合物的等电点为7.3，在人体pH条件下，溶解度降低，人体对它的吸收减慢，因而可延长胰岛素的作用时间达24 28小时。在制剂上，把含锌胰岛素与鱼精蛋白结合成为鱼精蛋白胰岛素，称为长效胰岛素（精蛋白锌胰岛素）。用于轻型和中型糖尿病。,胰岛素的种类和作用特点,胰岛素的体内合成,胰岛素原与胰岛素的一级结构,胰岛素的体内合成,胰岛素的生化功能,促进葡萄糖通过心肌、骨骼肌和脂肪细胞等细胞膜；促进葡萄糖的氧化作用；促进糖原合成；抑制糖异生作用。,抑制脂肪动员；促进脂肪酸和脂肪的合成。,促进蛋白质的合成,促进钾离子和镁离子穿过细胞膜进入细胞内；促进脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成。,胰岛素的生化功能,胰岛素对肝脏糖异生的抑制作用,胰岛素的作用机制,产生信号传导的最终生物学效应。包括葡萄糖运，糖原、脂质及蛋白质合成酶的活，DNA合成及一些基因的转录。,通过一系列蛋白质磷酸化-去磷酸化的过程，引起细胞内与代谢和生长有关的关键酶的激活,胰岛素与其受体结合，激活受体络氨酸激酶，引起胰岛素受体底物的磷酸化,胰岛素的作用机制,胰岛素的作用机制,胰岛素受体磷酸化后，激活靶细胞细胞膜载体蛋白，使血液中的葡萄糖转运到细胞中,络氨酸磷酸化受体与信号分子通过共价修饰，增强磷酸二酯酶活性、降低cAMP水平、升高cGMP浓度,通过抑制PEP羧激酶的合成以及减少糖异生的原料，抑制糖异生,通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活，加速丙酮酸氧化为乙酰辅酶A，加快糖的有氧氧化,糖的代谢,胰岛素的作用机制,脂肪代谢 络氨酸磷酸化胰岛素受体抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，减缓脂肪动员，从而促进脂肪的合成与贮存，使血中游离脂肪酸减少，同时抑制脂肪的分解氧化。蛋白质代谢 络氨酸磷酸化胰岛素受体激活腺垂体生长激素，促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质的合成；转氨酶使氨基酸脱氮变成酮酸，再变成酮体，从而使蛋白质分解增强。胰岛素与受体结合后，抑制转氨酶的活性，能够抑制蛋白质的分解。,展望,目前胰岛素作用的确切机制尚有许多具体细节有待弄清。除这几个主要途径外，在一些细胞系还发现了多种与胰岛素信号传递相关的蛋白，有待进一步研究。,for your attention,Thanks,