La proinsuline est une molécule de protéine qui sert d’hormone précurseur, ou prohormone, à l’insuline. L’insuline est produite par les cellules bêta, qui sont des cellules pancréatiques situées dans les îlots de Langerhans, notamment par clivage de la proinsuline par des enzymes appelées protéases. Ce processus de clivage est important car la mesure des produits de clivage peut aider les médecins à prédire la quantité réelle de production d’insuline par le pancréas.
Le gène de l’insuline (INS), situé sur le chromosome 11, est d’abord traduit en une protéine primaire appelée préproinsuline, composée de 110 acides aminés. Après synthèse dans les ribosomes, la préproinsuline est transportée vers le réticulum endoplasmique. À une extrémité de la préproinsuline, il y a une courte chaîne d’acides aminés appelée peptide signal, qui se lie à une particule de reconnaissance de signal (SRP). La liaison du peptide signal à la SRP permet le transport intracellulaire de la préproinsuline du cytoplasme vers le réticulum endoplasmique. Lorsque la préproinsuline atteint le réticulum endoplasmique, une enzyme appelée peptide signal peptidase clive le peptide signal, transformant ainsi la préproinsuline en proinsuline.
La proinsuline est composée de 86 acides aminés. Il possède trois domaines, ou chaînes peptidiques distinctes : chaîne alpha, chaîne bêta et peptide C. Dans le réticulum endoplasmique, des enzymes appelées endopeptidases agissent sur l’ensemble de la prohormone pour générer de l’insuline biologiquement active. En particulier, l’endopeptidase appelée proprotéine convertase 1 joue un rôle important dans l’élimination du peptide C afin de générer de l’insuline mature. Une autre endopeptidase, appelée proprotéine convertase 2, joue un rôle mineur dans le processus de clivage, mais a un rôle plus important dans la production enzymatique de glucagon, une autre hormone qui régule la glycémie.
Grâce à l’action de la proprotéine convertase, de l’insuline mature, qui contient les chaînes alpha et bêta, est générée. L’insuline mature est composée de 51 acides aminés. Le peptide C, quant à lui, est composé de 31 acides aminés. Les quatre acides aminés restants sont complètement éliminés et n’ont aucune signification clinique.
La mesure de la proinsuline dans le sérum sanguin peut être utilisée pour évaluer l’état des cellules bêta pancréatiques. Lorsque ses taux sanguins s’écartent de la normale, un dysfonctionnement de la sécrétion et/ou du traitement de la proinsuline est suspecté. Une carence ou un excès de cette prohormone pourrait donner une idée de la raison pour laquelle une personne souffre de diabète et de la façon dont cette personne doit être traitée. Par exemple, les personnes atteintes de diabète sucré non insulino-dépendant (DNID) pourraient avoir des niveaux élevés de proinsuline. La mesure du produit de clivage de la proinsuline appelé peptide C est également utile pour déterminer si une personne souffre de diabète de type 1 ou de type 2.