تكوين الأنسولين.. تشابه الأنسولين في بعض اللافقاريات تمامًا مع الأنسولين البشري وله تأثيرات فسيولوجية مماثلة

خلافًا للاعتقاد الأولي بأن الهرمونات ستكون جزيئات كيميائية صغيرة بشكل عام، كأول هرمون ببتيد معروف بهيكله، وجد أن الأنسولين كبير جدًا.

يتكون بروتين واحد (مونومر) من الأنسولين البشري من 51 حمضًا أمينيًا، وله كتلة جزيئية تبلغ 5808 دا.

الصيغة الجزيئية للأنسولين البشري هي C257H383N65O77S6.

إنه مزيج من سلسلتين من الببتيد (ديمر) تسمى سلسلة A وسلسلة B، والتي ترتبط ببعضها البعض بواسطة سندات ثنائي كبريتيد.

تتكون السلسلة A من 21 من الأحماض الأمينية، بينما تتكون السلسلة B من 30 من البقايا.

تتشكل روابط ثاني كبريتيد الارتباط (interchain) في بقايا السيستين بين الموضعين A7-B7 و A20-B19.

هناك رابطة ثاني كبريتيد إضافية (داخل السلسلة) داخل السلسلة A بين بقايا السيستين في الموضعين A6 و A11.

تعرض السلسلة A منطقتين حلزونيتين α في A1-A8 و A12-A19 وهما مضادان للتوازي؛ بينما تحتوي السلسلة B على حلزون ألفا مركزي (يغطي المخلفات B9-B19) محاطًا برابطة ثاني كبريتيد على كلا الجانبين وصفحتين β (تغطي B7-B10 و B20-B23).

يتم حفظ تسلسل الأحماض الأمينية للأنسولين بقوة ويختلف قليلاً فقط بين الأنواع.

يختلف الأنسولين البقري عن الإنسان في ثلاث بقايا من الأحماض الأمينية، وأنسولين الخنازير في واحد.

حتى الأنسولين من بعض أنواع الأسماك مشابه بدرجة كافية للإنسان ليكون فعالًا إكلينيكيًا في البشر.

يتشابه الأنسولين في بعض اللافقاريات تمامًا مع الأنسولين البشري، وله تأثيرات فسيولوجية مماثلة.

يشير التنادد القوي الذي شوهد في تسلسل الأنسولين للأنواع المتنوعة إلى أنه قد تم الحفاظ عليه عبر الكثير من التاريخ التطوري للحيوان.

ومع ذلك، فإن الببتيد C من proinsulin يختلف كثيرا بين الأنواع.

إنه أيضًا هرمون، لكنه هرمون ثانوي.

يتم إنتاج الأنسولين وتخزينه في الجسم على شكل سداسي (وحدة من ستة جزيئات أنسولين)، بينما الشكل النشط هو المونومر.

يبلغ حجم السداسي حوالي 36000 دا.

ترتبط الجزيئات الستة معًا في شكل ثلاث وحدات قاتمة لتشكيل جزيء متماثل.

من السمات المهمة وجود ذرات الزنك (Zn2 +) على محور التناظر، والتي تحيط بها ثلاثة جزيئات ماء وثلاث بقايا هيستامين في الموضع B10.

السداسي هو شكل غير نشط مع ثبات طويل الأمد، والذي يعمل كطريقة للحفاظ على الأنسولين عالي التفاعل محميًا، مع توفره بسهولة.

يعد التحويل السداسي-مونومر أحد الجوانب المركزية لتركيبات الأنسولين للحقن.

السداسي هو أكثر استقرارًا من المونومر، وهو أمر مرغوب فيه لأسباب عملية؛ ومع ذلك، فإن المونومر هو دواء سريع التفاعل لأن معدل الانتشار يرتبط عكسيًا بحجم الجسيمات.

يعني الدواء سريع الاستجابة أن حقن الأنسولين لا يجب أن تسبق أوقات الوجبات بساعات، وهذا بدوره يمنح مرضى السكري مزيدًا من المرونة في جداولهم اليومية.

يمكن للأنسولين أن يتجمع ويشكل صفائح بيتا ليفية بينية.

يمكن أن يسبب هذا الداء النشواني عن طريق الحقن، ويمنع تخزين الأنسولين لفترات طويلة.