Inzulin

INS
Dostupne strukture
PDB	Pretraga ortologa: PDBe RCSB
Spisak PDB ID kodova
	1A7F, 1AI0, 1AIY, 1B9E, 1BEN, 1EV3, 1EV6, 1EVR, 1FU2, 1FUB, 1G7A, 1G7B, 1GUJ, 1HIQ, 1HIS, 1HIT, 1HLS, 1HTV, 1HUI, 1IOG, 1IOH, 1J73, 1JCA, 1JCO, 1K3M, 1KMF, 1LKQ, 1LPH, 1MHI, 1MHJ, 1MSO, 1OS3, 1OS4, 1Q4V, 1QIY, 1QIZ, 1QJ0, 1RWE, 1SF1, 1T1K, 1T1P, 1T1Q, 1TRZ, 1TYL, 1TYM, 1UZ9, 1VKT, 1W8P, 1XDA, 1XGL, 1XW7, 1ZEG, 1ZEH, 1ZNJ, 2AIY, 2C8Q, 2C8R, 2CEU, 2H67, 2HH4, 2HHO, 2HIU, 2JMN, 2JUM, 2JUU, 2JUV, 2JV1, 2JZQ, 2K91, 2K9R, 2KJJ, 2KJU, 2KQQ, 2KXK, 2L1Y, 2L1Z, 2LGB, 2M1D, 2M1E, 2M2M, 2M2N, 2M2O, 2M2P, 2OLY, 2OLZ, 2OM0, 2OM1, 2OMG, 2OMH, 2OMI, 2QIU, 2R34, 2R35, 2R36, 2RN5, 2VJZ, 2VK0, 2W44, 2WBY, 2WC0, 2WRU, 2WRV, 2WRW, 2WRX, 2WS0, 2WS1, 2WS4, 2WS6, 2WS7, 3AIY, 3BXQ, 3E7Y, 3E7Z, 3EXX, 3FQ9, 3I3Z, 3I40, 3ILG, 3INC, 3IR0, 3Q6E, 3ROV, 3TT8, 3U4N, 3UTQ, 3UTS, 3UTT, 3V19, 3V1G, 3W11, 3W12, 3W13, 3W7Y, 3W7Z, 3W80, 3ZI3, 3ZQR, 3ZS2, 3ZU1, 4AIY, 4AJX, 4AJZ, 4AK0, 4AKJ, 4EFX, 4EWW, 4EWX, 4EWZ, 4EX0, 4EX1, 4EXX, 4EY1, 4EY9, 4EYD, 4EYN, 4EYP, 4F0N, 4F0O, 4F1A, 4F1B, 4F1C, 4F1D, 4F1F, 4F1G, 4F4T, 4F4V, 4F51, 4F8F, 4FG3, 4FKA, 4GBC, 4GBI, 4GBK, 4GBL, 4GBN, 4IUZ, 5AIY, 2LWZ, 3JSD, 3KQ6, 3P2X, 3P33, 1JK8, 2MLI, 2MPG, 2MPI, 2MVC, 2MVD, 4CXL, 4CXN, 4CY7, 4NIB, 4OGA, 4P65, 4Q5Z, 4RXW, 4UNE, 4UNG, 4UNH, 4XC4, 4WDI, 4Z76, 4Z77, 4Z78, 2N2W, 5CO6, 5ENA, 4Y19, 5BQQ, 5BOQ, 2N2V, 5CNY, 5CO9, 5EN9, 4Y1A, 2N2X, 5BPO, 5CO2, 5BTS, 5HYJ, 5C0D,%%s1EFE, 1SJT, 1SJU, 2KQP,%%s1T0C,%%s2G54, 2G56, 3HYD, 2OMQ
Identifikatori
Aliasi	INS, IDDM, IDDM1, IDDM2, ILPR, IRDN, MODY10, insulin, inzulin, PNDM4
Vanjski ID-jevi	OMIM: 176730 MGI: 96573 HomoloGene: 173 GeneCards: INS
Lokacija gena (čovjek)
Hrom.	Hromosom 11 (čovjek)
Kraj	2,161,221 bp
Lokacija gena (miš)
Hrom.	Hromosom 7 (miš)
Kraj	142,297,118 bp
Obrazac RNK ekspresije
	Više referentnih podataka o ekspresiji
Ontologija gena
Molekularna funkcija	• insulin receptor binding; • vezivanje identičnih proteina; • protease binding; • insulin-like growth factor receptor binding; • GO:0001948, GO:0016582 vezivanje za proteine; • hormone activity;
Ćelijska komponenta	• endoplasmic reticulum lumen; • transport vesicle; • Golđijeva membrana; • secretory granule lumen; • Golgi lumen; • endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane; • endosome lumen; • extracellular region; • Vanćelijsko;
Biološki proces	• negative regulation of NAD(P)H oxidase activity; • positive regulation of DNA replication; • positive regulation of MAPK cascade; • positive regulation of brown fat cell differentiation; • positive regulation of cell differentiation; • MAPK cascade; • positive regulation of respiratory burst; • positive regulation of phosphatidylinositol 3-kinase signaling; • negative regulation of protein oligomerization; • positive regulation of NF-kappaB transcription factor activity; • negative regulation of respiratory burst involved in inflammatory response; • cell-cell signaling; • positive regulation of nitric oxide biosynthetic process; • positive regulation of glycolytic process; • positive regulation of nitric-oxide synthase activity; • positive regulation of protein autophosphorylation; • activation of protein kinase B activity; • Zarastanje rana; • positive regulation of mitotic nuclear division; • negative regulation of feeding behavior; • positive regulation of peptide hormone secretion; • GO:1903363 negative regulation of protein catabolic process; • positive regulation of cell migration; • acute-phase response; • regulation of protein secretion; • positive regulation of glycogen biosynthetic process; • positive regulation of protein kinase B signaling; • G protein-coupled receptor signaling pathway; • regulation of cellular amino acid metabolic process; • negative regulation of oxidative stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway; • endoplasmic reticulum to Golgi vesicle-mediated transport; • negative regulation of lipid catabolic process; • positive regulation of cell growth; • negative regulation of glycogen catabolic process; • GO:1903106 positive regulation of insulin receptor signaling pathway; • glucose metabolic process; • negative regulation of acute inflammatory response; • negative regulation of protein secretion; • positive regulation of peptidyl-tyrosine phosphorylation; • glucose homeostasis; • positive regulation of cell population proliferation; • fatty acid homeostasis; • GO:0051247, GO:0051200 positive regulation of protein metabolic process; • regulation of transmembrane transporter activity; • negative regulation of gluconeogenesis; • negative regulation of fatty acid metabolic process; • regulation of protein localization; • GO:0009373 regulation of transcription, DNA-templated; • positive regulation of lipid biosynthetic process; • carbohydrate metabolic process; • negative regulation of proteolysis; • alpha-beta T cell activation; • positive regulation of protein localization to nucleus; • positive regulation of glucose import; • GO:1901047 insulin receptor signaling pathway; • GO:1901313 positive regulation of gene expression; • regulation of signaling receptor activity; • positive regulation of nitric oxide mediated signal transduction; • regulation of synaptic plasticity; • kognitivna funkcija; • positive regulation of long-term synaptic potentiation; • positive regulation of dendritic spine maintenance; • regulation of protein localization to plasma membrane; • negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process; • neuron projection maintenance; • response to L-arginine; • GO:0072468 Transdukcija signala;
	Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
	3630
	16334
	ENSG00000254647
	ENSMUSG00000000215
	P01308
	P01326
	NM_000207; NM_001185097; NM_001185098; NM_001291897
	NM_001185083; NM_001185084; NM_008387
NP_000198; NP_001172026; NP_001172027; NP_001278826; NP_000198.1;
	NP_001172026.1; NP_001172027.1; NP_001278826.1; NP_000198; NP_000198; NP_000198; NP_000198
	NP_001172012; NP_001172013; NP_032413
	Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek	Pogledaj/uredi – miš

Inzulin je proteinski hormon kojega luči žlijezda gušterača (pankreas), a služi za regulaciju nivoa šećera u krvi, te metabolizam ugljikohidrata i masti u tijelu. Skladištenje glukoze u mišićima i u jetri (glikogeneza) je omogućeno zahvaljujući inzulinu,kao i regulisanje sinteze novog šećera koji ulazi iz jetre u krvotok (glikogenoliza). U tijelu postoje tri skladišna mjesta: mišićni glikogen, jetreni glikogen i masno tkivo. Šećer, bez inzulina ili ako ga je premalo, ne može nikako, ili samo djelomično, dospjeti u tjelesne ćelije. Razina šećera u krvi mjeri se nakon 12 sati gladovanja (natašte). Normalna koncentracija šećera u krvi iznosi 3,75 - 6,0 mmol/L (67 – 108 mg%). Inzulin se ubraja u skupinu tvari koje se zovu hormoni. To znači da se hormoni izlučuju u krvotok, kojim dospijevaju u sve dijelove organizma. Na taj način nadgledaju rad organa. Gušterača se sastoji od dva dijela:

veći dio, (egzokrini dio) gušterače, proizvodi i u tanko crijevo luči niz enzima potrebnih za razgradnju hrane
manji dijelovi gušterače zovu se Langerhansovi otočići, jer izgledaju kao mali otočići rasprostranjeni po egzokrinom dijelu gušterače.

Za kontrolu razine šećera u krvi zaduženi su upravo ti otočići, te ih proizvodnjom i izlučivanjem dva hormona stalno održavaju unutar granica normale. Ako razina glukoze ide prema gornjoj granici, počinje se u krv otpuštati inzulin, a učinak toga je spuštanje razine glukoze. Kada se razina glukoze približava donjim granicama, prestaje otpuštanje inzulina i počinje se lučiti drugi hormon, glukagon. Njegov je učinak suprotan učinku inzulina. Glukagon podiže razinu šećera u krvi.

Kada dođe do povećanja nivoa šećera u krvi, usljed nepravilnog lučenja inzulina u tijelu razvija se dijabetes ili šećerna bolest (latinski: diabetes melitus).Dijabetes postoji u dva oblika:

kod šećerne bolesti tipa 1 dolazi do prestanka rada Langerhansovih otočića,te tijelo ne može proizvoditi vlastiti inzulin pa ga je neophodno nadomjestiti; u ovu grupu spada 5-10% bolesnika.
Kod pacijenata sa šećernom bolesti tipa 2 tijelo ne može održati normalne vrijednosti inzulina, tako da organizam nema dovoljnu količinu ovog hormona. Kada se kod takvih pacijenata više ne uspije održati normalna razina glukoze u krvi započinje se s inzulinskom terapijom; u ovu grupu spada 90-95% bolesnika. Dijabetes se danas ubraja među najčešća endokrinska oboljenja, s učestalošću u stalnom porastu.

Struktura

Inzulin je peptid koji se sastoji od 51 aminokiseline, a izgrađen je u obliku dva lanca koja su međusobno povezana s dva disulfidna mosta. Prvi lanac, A ima 21 aminokiselinu, a drugi (lanac B) 30 aminokiselina. Za lučenje inzulina odgovorne su ß-ćelijee Langerhansovih otočića u gušterači. Inzulin je dobio naziv od latinske riječi “insula” ,što znači otok. Struktura ljudskog inzulina razlikuje se od strukture kod životinja. Strukturno najsličniji ljudskom inzulinu je svinjski, koji se razlikuje od ljudskog samo u jednoj aminokiselini, dok se goveđi inzulin razlikuje od ljudskog u tri aminokiseline. Inzulin se ranije izolirao ekstrakcijom iz svinjske ili goveđe gušterače. Takav inzulin nije bio najučinkovitiji, jer je zbog mogućih onečišćenja i različite strukture moglo doći do jakih i po život opasnih alergijskih reakcija. Čak inzulin nekih vrsta riba je dovoljno sličan ljudskom, da bi bio klinički učinkovit. U prosjeku, gušterača proizvodi dnevno oko osamdeset do sto jedinica inzulina. Tehnologijom rekombinantne DNK, danas se inzulin proizvodi kao čist ljudski inzulin (proizvodnja uz pomoć genetički modificiranih gljivica kvasca ili bakterije Escherichia coli). Inzulin se u tijelu proizvodi i pohranjuje kao heksamer (jedinica od šest inzulinskih molekula).Inzulin može vezati cink, pri čemu nastaju dimeri ili dolazi do stvaranja još većih agregata.

Djelovanje

Aktivnost inzulina može se podijeliti u dvije faze. Prva faza je karakteristična po otpuštanju velikih količina inzulina, kao reakcija na veće razine glukoze u krvi koje nastaju unošenjem hrane u organizam. Inzulin, u visokoj razini u tijelu stimuliše ćelije mišića i jetre da upijaju glukozu iz krvi. Odmah nakon tog procesa razina šećera u krvi pada. Kada se nivo glukoze u krvi smanji, onda se i njegova razina otpuštanja smanjuje. U drugoj fazi, inzulin se u nešto nižoj količini otpušta u krv. Ovo osigurava normalan rad tijela koje zalihe energije dobija iz šećera koji se otpušta u tijelu. Plazma u krvi apsorbira izlučeni inzulin, nakon čega se on kombinira s beta globulinom. Povećane količine inzulina u krvi automatski smanjuju razinu vezujućeg globulina spolnih hormona, što za posljedicu ima povećanje slobodnog, fiziološki djelotvornog testosterona.

Podjela

Inzulin, u čistom obliku, počinje djelovati vrlo brzo, u toku 30 minuta. U većini slučajeva, inzulin je najbolji kada brzo djeluje, ali da se to djelovanje ne zadržava dugo.

S obzirom na brzinu, intenzitet i trajanje inzuline dijelimo na 5 skupina:

Inzulini brzog djelovanja:

- počinju djelovati u roku od 5 do 15 minuta, a vrhunac djelovanja dostižu nakon 45 do 90 minuta. Maksimalna dužina djelovanja je 3 do 5 sati.

inzulini kratkog djelovanja:

- ljudski inzulini: počinju djelovati u roku od 30 minuta, vrhunac djelovanja dostižu u toku 2 do 5 sati, a maksimalna dužina djelovanja od 5 do 8 sati

inzulini srednje dugog djelovanja:

ljudski inzulini (NPH inzulin): - početak djelovanja u toku 1 do 2 sata, vrhunac djelovanja od 4 do 12 sati, a dužina djelovanja do 24 sata.

inzulini dugog djelovanja:

- ljudski inzulini (ultratard inzulini): početak djelovanja nakon 4 sata, vrhunac djelovanja od 8 do 24 sata, a dužina djelovanja do 28 sati,

Inzulinski analog jako dugog djelovanja:

- početak djelovanja u toku 1 sata, a dužina djelovanja do 24 sata.

Historija

Inzulin je prvi put izolirao Rumun Nicolae Pautescu 1921. godine, te ga nazvao pankrein. Prvi koji su primjenili inzulin iz volovske gušterače u medicinske svrhe bili su kanadski doktori Fredrick Banting i Charles H. Best na 14-to godišnjem pacijentu, koji je ubrzo nakon toga otpušten iz bolnice. U 1922. počela je proizvodnja inzulina iz volovske gušterače. 1950. godine otkrivena je aminokiselinska sekvenca u ljudskom inzulinu, dok je prvi inzulin dobiven iz ljudskih izvora, tehnologijom rekombinantne DNK proizveden 1982. godine.

Također pogledajte

Vanjski linkovi

Commons logo

Commons ima datoteke na temu: Inzulin

Insulin: entry from protein databank
Historija inzulina Arhivirano 1. 11. 2018. na Wayback Machine
CBC Digital Archives - Banting, Best, Macleod, Collip: Chasing a Cure for Diabetes
Discovery and Early Development of Insulin, 1920–1925
Izlučivanje inzulina i glukagona
Insulin signaling pathway
Animacije inzulinske akcije u tijelu na sajtu AboutKidsHealth.ca

1 2 3 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000254647 - Ensembl, maj 2017
1 2 3 GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000000215 - Ensembl, maj 2017
↑ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
↑ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.

[refGRCh38Ensembl-1] 1 2 3 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000254647 - Ensembl, maj 2017

[refGRCm38Ensembl-2] 1 2 3 GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000000215 - Ensembl, maj 2017

[3] "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.

[4] "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.

[1]

[2]

[3]

[4]