Схема 27.Структура инсулина человека

Кроме того, в a-цепи имеется еще один дисульфидный мостик, соединяющий остатки цистеина в положениях А6-11.

К настоящему времени последовательность аминокислотных остатков в молекуле инсулина изучена более чем у 25 видов животных. Инсулин человека и свиньи имеют наиболее близкую структуру и отличаются друг от друга только одной аминокислотой в положении В30. В инсулине человека в этом положении имеется треонин, а в инсулине свиньи – аланин.

Различные виды инсулина отличаются не только аминокислотным составом, но и a-спирально, которая обусловливает вторичную структуру гормона. Более сложной является третичная структура, которая образует участки (центры), ответственные за биологическую активность и антигенные свойства гормона. Внутреннее строение молекулы инсулина важно для взаимодействия с его рецептором и проявления биологического действия. Исследованиями с помощью рентгеновских лучей установлено, что гексамерная единица кристаллического цинк-инсулина состоит из трех димеров. Димеры инсулина связаны в кристаллы водородными мостиками между В24 и В26 пептидных групп.

В растворе молекулы инсулина легко переходят в агрегированное состояние, которое зависит от температуры, рН и содержания цинка. Кристаллический инсулин обычно содержит 0,3-0,6% цинка. Молекулярная масса инсулина около 6 кДА при щелочном значении рH и около 12 кДа – при кислом значении. При добавлении цинка возникают агрегированные формы с мол.м. от 50 до 300 кДа.

Инсулин синтезируется b-клетками поджелудочной железы. Ген, контролирующий этот процесс, локализуется на коротком плече 11-й хромосомы. Работами D. Steiner и соавт. (1967-1969) было показано, что в процессе биосинтеза вначале образуется молекула проинсулина, от которой в дальнейшем отщепляются молекула инсулина и С-пептид (схема 28).