Análisis de la insulina como proteína

La insulina es una proteína con función hormonal, es la encargada de incorporar la glucosa que se encuentra en la sangre a las células para que en estas la glucosa sea usada en procesos de síntesis que requieren gasto de energía. La insulina es monomérica en su forma activa, en esta forma la insulina es altamente inestable y por lo tanto reactiva. Para mantener reservas de insulina se debe estabilizar la molécula por lo que se almacena en forma de hexámero, en donde los seis monómeros de la proteína se unen por medio de dos átomos de Zinc y uno de Calcio.

Ilustración 1.- Hexámero; átomos de Zinc y Calcio representados en medio del hexámero.

La síntesis de insulina se lleva a cabo en las células beta que se encuentran en los islotes de Langerhans en el páncreas.

Inicialmente la insulina es producida en los ribosomas como una única molécula compuesta de 110 aminoácidos. En este momento se le conoce como preproinsulina, que se puede dividir en 4 fragmentos que en orden de amino terminal a carboxilo terminal van: péptido de señal (fragmento L), cadena B, cadena C y cadena A.

.

Posteriormente la preproinsulina es transportada a través del retículo endoplásmico rugoso y por medio de la acción de enzimas proteolíticas es retirado el péptido de señal, convirtiendo la preproinsulina en proinsulina. Después la proinsulina es transportada al aparato de Golgi por medio de vesículas. En el aparato de Golgi la proinsulina termina su maduración, pues debido a la acción de la prohormonas convertasas (convertasa proproteina 1 y convertasa proproteina 2) se retiran 33 aminoácidos de la cadena C y mediante la acción de la carboxipeptidasa E se eliminan los 2 aminoácidos restantes de la cadena C.

Mientras aún se tiene a la preproinsulina esta se pliega de manera espontánea para tener a la cadena A en paralelo con la cadena B, se debe tener esta forma para que se formen los puentes disulfuro que mantendrán unidas a las cadenas A y B.

La insulina no presenta motivos.

Secuencia.

La cadena A está formada por 21 aminoácidos siguiendo esta secuencia (desde amino terminal a carboxilo terminal):

Gli – Ile – Val – Glu – Gln – Cis – Cis – Tre – Ser – Ile – Cis – Ser – Leu – Tir – Gln – Leu – Glu – Asn – Tyr – Cys – Asn

La cadena B está formada por 29 aminoácidos siguiendo esta secuencia (desde amino terminal):

Phe – Val – Asn – Gln – His – Leu – Cis –Gli – Ser – His – Leu – Val – Glu – Ala – Leu – Tyr – Leu – Val – Cis – Gli – Glu – Arg – Gli – Phe – Phe – Tir – Tre – Pro – Lis.

Dando un total de 50 aminoacidos.

Tipo de Proteína.

La insulina es una proteína simple, esto quiere decir que no contiene ningún grupo prostético. No confundir los dos iones de 〖Zn〗^(2+) y el ion 〖Ca〗^(2+) con un cofactor, estos iones metálicos solo sirven para dar estabilidad al mismo tiempo a seis monómeros de insulina. Debido a que estos iones solo están presentes en la forma hexamérica de la insulina es claro que no son parte fundamental para la función de la insulina.

Amino y Carboxilo Terminal.

Debido a que la insulina está formada por dos cadenas polipeptídicas unidas entre sí por dos puentes disulfuro, se presentan dos aminos terminales y dos carboxilos terminales.

Cadena A

El amino terminal de la cadena A es una Glicina y el carboxilo terminal una Asparagina.

...