C-пептид: биосинтез и деградация
Проинсулин синтезируется на рибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума b-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы в виде предшественника - препроинсулина (молекулярная масса 11500 Da). Затем в цистернах этой органеллы происходит ферментативное отщепление лидерной последовательности (пре- сегмента), состоящей из 23 аминокислотных остатков, образование дисульфидных связей (две межцепьевых связи А7-В7 и А20-В19, а также одна внутренняя А6-А11) и фолдинг молекулы. В результате образуется молекула проинсулина (молекулярная масса 9000 Da), конформация которой обеспечивает правильное образование дисульфидных мостиков. После этого молекула проинсулина переносится в аппарат Гольджи, где начинается протеолиз и упаковка в секреторные гранулы. Ферментативные превращения проинсулина начинаются с протеиназы, обладающей эндопротеолитической (трипсиноподобной) активностью - ферментом, узнающим катионные пары (Arg31-Arg32 на аминоконце С-пептида и Lys64-Arg65 на карбокильном конце С-пептида) и расщепляющем полипептид путем гидролиза пептидных связей после этих двух аминокислотных остатков. В результате ферментативной реакции протеолиза проинсулина образуются инсулин , на карбоксильном конце В-цепи которого находится два дополнительных аминокислотных остатка (катионная пара Arg31-Arg32) и С-пептид, на карбоксильном конце которого находятся аминокислотные остатки, соответствующие катионной паре Lys64-Arg65. Затем продукты первой ферментативной реакции подвергаются воздействию экзопротеолитического (подобного карбоксипептидазе В ) фермента, в результате чего происходит образование активной формы гормона (инсулина) и С-пептида, от которых отщепляются соответствующие катионные пары. Созревание секреторных гранул (рассмотренный выше каскад протеолитических реакций) продолжается по мере продвижения по цитоплазме в направлении плазматической мембраны. При соответствующей стимуляции зрелые гранулы сливаются с плазматической мембраной, секретируя свое содержимое путем экзоцитоза во внеклеточную жидкость, откуда продукты протеолиза проинсулина попадают в печеночную вену . Нормальные b-клетки секретируют, помимо инсулина, эквимолярное количество С-пептида и, по опубликованным данным, от 2 до 3 процентов проинсулина и его производных (продуктов неполного протеолиза проинсулина). До попадания в периферическую кровеносную систему, инсулин и С-пептид попадают в печень, где деградирует 50 % инсулина, в то время как С-пептид не подвергается никаким воздействиям. Предположение, что С-пептид не деградирует в печени основано на косвенных данных, полученных in vitro при добавлении свиного С-пептида в изолированную перфузионную систему печени крысы. В основном С-пептид деградирует в почках. Одновременное измерение концентраций циркулирующих инсулина и С-пептида в кровотоке наиболее точно отражает уровень секреции инсулина.
