يتم إنتاج الأنسولين في البنكرياس وجسم بروكمان (في بعض الأسماك) ، ويتم إطلاقه عند اكتشاف أي من المحفزات العديدة.
وتشمل هذه المحفزات ارتفاع تركيزات البلازما من الأحماض الأمينية والجلوكوز الناتج عن هضم الطعام.
يمكن أن تكون الكربوهيدرات بوليمرات من السكريات البسيطة أو السكريات البسيطة نفسها.
إذا كانت الكربوهيدرات تحتوي على الجلوكوز، فسيتم امتصاص هذا الجلوكوز في مجرى الدم وسيبدأ مستوى الجلوكوز في الدم في الارتفاع.
في الخلايا المستهدفة، يبدأ الأنسولين في نقل الإشارة، مما يؤدي إلى زيادة امتصاص الجلوكوز وتخزينه.
أخيرًا، يتحلل الأنسولين، مما يؤدي إلى إنهاء الاستجابة.
في الثدييات ، يتم تصنيع الأنسولين في البنكرياس داخل خلايا بيتا.
من مليون إلى ثلاثة ملايين جزيرة بنكرياسية تشكل جزء الغدد الصماء من البنكرياس، وهو في الأساس غدة خارجية صماء.
يمثل جزء الغدد الصماء 2٪ فقط من الكتلة الكلية للبنكرياس.
داخل جزر البنكرياس، تشكل خلايا بيتا 65-80٪ من جميع الخلايا.
يتكون الأنسولين من سلسلتين عديد الببتيد، السلاسل A و B، مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط ثاني كبريتيد.
ومع ذلك، يتم تصنيعه لأول مرة على شكل بولي ببتيد واحد يسمى بريبروينسولين في خلايا بيتا.
يحتوي Preproinsulin على ببتيد إشارة مكون من 24 بقايا يوجه سلسلة البولي ببتيد الوليدة إلى الشبكة الإندوبلازمية الخشنة (RER).
يتم شق ببتيد الإشارة حيث يتم نقل البولي ببتيد إلى تجويف RER ، مكونًا proinsulin.
في RER ، يتم طيات proinsulin إلى الشكل الصحيح ويتم تشكيل 3 روابط ثاني كبريتيد.
بعد حوالي 5-10 دقائق من تجميعه في الشبكة الإندوبلازمية ، يتم نقل البرونسولين إلى شبكة عبر جولجي (TGN) حيث تتشكل الحبيبات غير الناضجة.
قد يستغرق النقل إلى TGN حوالي 30 دقيقة.
يخضع Proinsulin للنضج إلى أنسولين نشط من خلال عمل endopeptidases الخلوية المعروفة باسم prohormone convertases (PC1 و PC2) ، بالإضافة إلى exoprotease carboxypeptidase E.
تنشطر endopeptidases في موضعين، وتطلق جزءًا يسمى C-peptide، وتترك سلسلتين من الببتيد ، B- و A- سلاسل، مرتبطة برابطة ثاني كبريتيد.
تقع مواقع الانقسام بعد زوج من المخلفات الأساسية (ليسين -64 وأرجينين -65، وأرجينين -31 و -32).
بعد انقسام الببتيد C، تتم إزالة هذين الزوجين من المخلفات الأساسية بواسطة carboxypeptidase.
الببتيد C هو الجزء المركزي من proinsulin ، ويذهب التسلسل الأساسي للبرونسولين بالترتيب "B-C-A" (تم تحديد السلاسل B و A على أساس الكتلة وتم اكتشاف الببتيد C لاحقًا).
يتم تعبئة الأنسولين الناضج الناتج داخل حبيبات ناضجة في انتظار إشارات التمثيل الغذائي (مثل الليوسين والأرجينين والجلوكوز والمانوز) وتحفيز العصب المبهم ليتم طرده من الخلية إلى الدورة الدموية.
يتم تنظيم الإنتاج الداخلي للأنسولين في عدة خطوات على طول مسار التخليق:
- عند النسخ من جين الأنسولين.
- في استقرار mRNA.
- في ترجمة mRNA.
- في التعديلات اللاحقة للترجمة.
لقد ثبت أن الأنسولين والبروتينات المرتبطة به يتم إنتاجها داخل الدماغ، وترتبط المستويات المنخفضة من هذه البروتينات بمرض الزهايمر.
يتم تحفيز إفراز الأنسولين أيضًا عن طريق تحفيز مستقبلات بيتا 2 وتثبيطه عن طريق تحفيز مستقبلات ألفا -1.
بالإضافة إلى ذلك، فإن الكورتيزول والجلوكاجون وهرمون النمو يعادي عمل الأنسولين في أوقات الإجهاد.
يمنع الأنسولين أيضًا إفراز الأحماض الدهنية بواسطة الليباز الحساس للهرمونات في الأنسجة الدهنية.