La proinsulina è una molecola proteica che funge da ormone precursore, o proormone, dell’insulina. L’insulina è prodotta dalle cellule beta, che sono cellule pancreatiche situate nelle isole di Langerhans, in particolare attraverso la scissione della proinsulina da parte di enzimi chiamati proteasi. Questo processo di scissione è importante perché la misurazione dei prodotti di scissione può aiutare i medici a prevedere la quantità effettiva di produzione di insulina da parte del pancreas.
Il gene dell’insulina (INS), situato nel cromosoma 11, viene prima tradotto in una proteina primaria chiamata preproinsulina, che è composta da 110 aminoacidi. Dopo la sintesi nei ribosomi, la preproinsulina viene trasportata nel reticolo endoplasmatico. A un’estremità della preproinsulina, c’è una breve catena di aminoacidi chiamata peptide di segnale, che si lega a una particella di riconoscimento del segnale (SRP). Il legame del peptide segnale all’SRP consente il trasporto intracellulare di preproinsulina dal citoplasma al reticolo endoplasmatico. Quando la preproinsulina raggiunge il reticolo endoplasmatico, un enzima chiamato peptidasi peptidica di segnale si separa dal peptide segnale, trasformando così la preproinsulina in proinsulina.
La proinsulina è composta da 86 aminoacidi. Ha tre domini o catene peptidiche distinte: catena alfa, catena beta e C-peptide. All’interno del reticolo endoplasmatico, gli enzimi chiamati endopeptidasi agiscono sull’intero proormone per generare insulina biologicamente attiva. In particolare, l’endopeptidasi chiamata proproteina convertasi 1 svolge un ruolo significativo nella rimozione del peptide C al fine di generare insulina matura. Un’altra endopeptidasi, chiamata proproteina convertasi 2, svolge un ruolo minore nel processo di scissione, ma ha un ruolo maggiore nella produzione enzimatica di glucagone, un altro ormone che regola lo zucchero nel sangue.
Attraverso l’azione della proproteina convertasi, viene generata l’insulina matura, che contiene le catene alfa e beta. L’insulina matura è composta da 51 aminoacidi. Il peptide C, d’altra parte, è composto da 31 aminoacidi. I restanti quattro aminoacidi vengono rimossi del tutto e non hanno alcun significato clinico.
La misurazione della proinsulina nel siero del sangue può essere utilizzata per valutare lo stato delle cellule beta del pancreas. Quando i suoi livelli ematici si discostano dal normale, si sospetta una disfunzione della secrezione e / o dell’elaborazione della proinsulina. Una carenza o un eccesso di questo proormone potrebbe dare un indizio sul perché una persona ha il diabete e su come quella persona dovrebbe essere trattata. Ad esempio, le persone che hanno il diabete mellito non insulino-dipendente (NIDDM) potrebbero avere livelli elevati di proinsulina. La misurazione del prodotto di scissione della proinsulina chiamato C-peptide è anche utile per determinare se una persona ha il diabete di tipo 1 o di tipo 2.