Insulina i jej syntetyczne analogi oraz ich zastosowanie w leczeniu cukrzycy psów i kotów

Insulina jest hormonem polipeptydowym o masie cząsteczkowej ok. 6000 (masa cząsteczkowa insuliny wieprzowej wynosi odpowiednio 5778, insuliny wołowej – 5734). Zbudowana jest ona z 51 aminokwasów, uszeregowanych w dwa łańcuchy polipeptydowe, A i B, które połączone są ze sobą silnymi kowalencyjnymi wiązaniami dwusiarczkowymi (ryc. 1, s. 48). Obecność tego typu wiązań powoduje częściowe skręcenie obydwu łańcuchów względem siebie.

Łańcuch A ma charakter kwaśny i zbudowany jest z 21 aminokwasów, łańcuch B jest zasadowy i składa się z 30 aminokwasów. Zmienność gatunkowa struktury pierwszorzędowej łańcuchów insuliny jest niewielka i wynosi ok. 3-4%. Różnice w składzie aminokwasów w obrębie poszczególnych łańcuchów dotyczą przede wszystkim aminokwasów w pozycji 8, 9, 10 łańcucha A oraz w pozycji 30 łańcucha B (1, 2) (tab. 1, s. 48). Dodatkowo u gryzoni (myszy, szczury) oraz u niektórych ryb stwierdza się różne warianty insuliny. Z trzustki szczura wyizolowano dwa rodzaje insuliny różniącej się między sobą jednym aminokwasem w pozycji 29 łańcucha B (3).

Tab. 1. Gatunkowe różnice składu aminokwasowego insulin

Za aktywność biologiczną hormonu i jego interakcję z receptorem insulinowym odpowiedzialne są aminokwasy w pozycji 1, 5 oraz 19 i 29 łańcucha A oraz 12, 16 i 23-25 łańcucha B. Zmiany i modyfikacje w tym obszarze cząsteczki powodują znaczne osłabienie aktywności biologicznej hormonu (4). W postaci monomerycznej, czyli jako pojedyncza cząsteczka, insulina występuje w roztworach rozcieńczonych i o niskim pH. W miarę wzrostu stężenia roztworu i jego pH oraz w obecności jonów metali dwuwartościowych (in vivo jonów cynku Zn2+) insulina tworzy dimery, które następnie ulegają krystalizacji, tworząc heksamery. Każdy taki heksamer zawiera dwa atomy cynku (5,6). Najprawdopodobniej w takiej postaci insulina jest magazynowana w ziarnistościach wydzielniczych komórek β wysp trzustki. 

Regulacja wydzielania insuliny

Wydzielanie endogennej insuliny przez trzus...