胰岛素生物合成------生化讨论课资料

1、胰岛素的生物合成 王菁菁 2403130107 2014-5-25p 胰岛素： p 胰岛素受体：胰岛素的生物合成胰岛素生物合成胰岛素生物合成转录转录翻译翻译加工修饰加工修饰调节调节胰岛素的生物合成转录p 胰岛素基因： 胰岛素基因组DNA是单一拷贝型的基因，位于第11号染色体的短臂上（11P15），具有3个外显子和2个内含子。转录：在细胞核内，编码胰岛素的DNA，在启动子、RNA聚合酶和转录因子的参与下，经过起始期、延长期和终止期，转录出446bp的编码前胰岛素原mRNA,通过核孔转移到细胞质。胰岛素的生物合成翻译 起始： 1.核糖体大小亚基分离。 2.Met-tRNA 与核糖体小亚基结合。 3

2、.mRNA在核糖体小亚基就位。 4.核糖体大亚基结合。（形成多聚核糖体）。 延长： 1.进位：翻译起始复合物形成后，核糖体P位结合Met-tRNA A位留空且对应于mRNA中的下一组三联体密码，进入A 位的氨基酰-tRNA即由该密码子决定。经过一次核糖体 循环后，核糖体P位将结合肽酰-tRNA,同样是A位留空。 2.成肽：在转肽酶的催化下，核糖体P位上起始氨基酰-tRNA的 甲硫氨酰基或肽酰-tRNA的肽酰基转移到A位并与A位上 的氨基酰-tRNA 的-氨基结合形成肽键的过程。 3.转位：在转位酶催化下，核糖体向mRNA的3-端移动一个密 码子的距离，使mRNA上的下一个密码子进入核糖体的 A

3、位，而占据A位的肽酰-tRNA移入P位的过程。 MetiMeti终止： 当核糖体A位出现mRNA的终止密码子后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、核糖体大、小亚基等分离的过程。 前胰岛素原的翻译过程中，先合成N-端具有疏水性的信号序列，约含25个氨基酸残基，有助于mRNA和核糖体转移到粗面内质网。信号肽穿过粗面内质网膜，延长的多肽链直接进入粗面内质网膜内，形成前胰岛素原。胰岛素的生物合成加工修饰 C肽胰岛素的生物合成调节 一.胰岛素合成的短期调节。p 胰岛素生物合成受细胞外葡萄糖浓度波动的快速调节。研究证明，葡萄糖优先刺激胰岛素原合成，对控制胰岛素原合成速度的转录、翻译和翻

4、译后的加工修饰起特异的调节作用。并且葡萄糖增加胰岛素原合成的作用是快速的，出现在刺激后1-2分钟，但在葡萄糖浓度升高后至少75分钟才变得明显。其余的一些营养化合物、激素和药物也对胰岛素合成有短期调节作用，但多数不如葡糖糖有效。（猜想：提高胰岛cAMP（环腺苷酸）含量来刺激胰岛素合成。具体机理还不明确）。二.胰岛素合成的长期调节。 种种长期因素，特别是改变了的生理环境，可调节胰岛素生物合成。其中最重要的是饥饿、糖过量摄入、妊娠以及生长激素的作用。 胰岛素对代谢的调节： 1. 使肌肉和脂肪组织细胞膜对葡萄糖的通透性增加，促进葡萄糖通过肌肉和脂肪细胞的转运速率加快，使组织摄取葡萄糖增加。(促进细胞摄取葡萄糖) 2. 诱导葡萄糖激酶，磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的合成，促使葡萄糖磷酸化和氧化分解。(促进糖氧化和分解，加速糖的利用) 3. 抑制磷酸化酶和糖异生关键酶而使糖异生减少。(阻止糖异生作用) 4. 激活糖原合成酶和丙酮酸脱氢酶系，促进葡萄糖合成糖原、蛋白质和脂肪。(促进糖原合成、减少糖原分解)胰岛素的生物合成 注意： 转录的产物是胰岛素前体的mRNA，而不是胰岛素mRNA。胰岛素前体 mRNA经过复杂的剪切和翻译过程，形成前胰岛素原(preproinsulin)，然后再经过修饰，最终生成有生物活性的激素，即胰岛素。这种