Insuline. Structure primaire.

Insuline et ses récepteurs. Visualisation tridimensionnelle
هرمون الأنسولين, معاينة في البعد الثالث

Insuline. Visualisation tridimensionnelle
هرمون الأنسولين, معاينة في البعد الثالث


L'insuline (هرمون الأنسولين)est une hormone hypoglycémiante utilisée dans le traitement du diabète.
L'insuline est constituée de deux chaînes polypeptidiques (51 acides aminés au total); les chaînes A (21 acides aminés) et B (30 acides aminés) et reliées entre elles par 2 ponts disulfures et 1 pont disulfure intrachaîne dans la chaîne A.
L'insuline, sécrétée par les cellules ß des îlots de Langerhans du pancréas, est une hormone utilisée pour traiter le diabète qui est une maladie caractérisée par l'augmentation du taux du sucre dans le sang et les urines (glycémie normale: 0,7 - 1,1 g/L).
Le diabète est l'une des maladies les plus répandues dans le monde (1% de la population mondiale). Il existe deux formes principales de diabète : le diabète insulino-dépendant (type I) et le diabète insulino- indépendant (type II).
L'insuline est produite actuellement par génie génétique (Insuline et protéines recombinantes). La visualisation 3D par JMOL des 2 chaînes de l'insuline permet de comprendre la structure de cette protéines.


يستعمل هرمون الأنسولين (Insuline) في معالجة مرض السكري (Diabète)، إذ يعد أول بروتين يصنع بالبيوتكنولوجيات الحديثة سنة 1979 و يتاجر فيه سنة 1982.
الأنسولين الناضج يتكون من سلسلتين بيبتيدية، سلسلة A (21 حمض أميني) و سلسلة (30 حمض أميني).
يتم إنتاج هرمون الأنسولين كبروتين معاد تركيبه بطرق الهندسة الوراثية انطلاقا من المورثين اللذين يتحكمان في سلسلتي A و B. فيما بعد ، يتم ربط السلسلتين كيميائيا ليعطيا الأنسولين الكامل (51 حمض أميني).


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Insuline. Un peu d'histoire

- 1921: isolement et administration à un patient d'un extrait des des îlots de Langerhans du pancréas
- 1922: Leonard Thompson, 14 ans, devient le premier enfant de diabète type 1 à être traité par insuline.
- 1923: prix Nobel de physiologie (ou médecine) à Banting et Macleod. Lancement de la production d’insuline animale en quantité industrielle.
- 1935, Hans Christian Hagedorn ajouta de la protamine à l'insuline qui, combinée à l’effet retard du zinc, est à l’origine de la première insuline lente (Insuline Protamine Zinc ou IPZ).
- 1955: Frederick Sanger, un biochimiste anglais, avait décrit la structure chimique de la molécule d’insuline, spécifiant les différences entre l’insuline humaine et l’insuline animale. Ce résultat avait lancé la production d’insuline de synthèse à dans le monde.
- 1978: clonage du gène humain de l’insuline.



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INSULINE. MECANISME D'ACTION
ميكانزم اشتغال هرمون الأنسولين


La connaissance du mode d'action de l'insuline est important pour orienter la recherche des remèdes contre le diabète. L'insuline en se fixant sur les récepteurs membranaires entraine l'ouverure des pores à l'entrée du glucose. L'action de l'insuline diffère selon la cellule cible. Pour les hépatocytes (cellules du foie), l'insuline stimule la glycogénogenèse (formation du glucose). En plus de stimuler la glycogénogenèse, elle stimule le catabolisme du glucose (+ formation d'ATP) dans les myocytes (cellule du muscle). Chez les adipocytes (cellule de sockage des lipides), l'insuline stimule la lipogenèse (transformation des diglycérides en triglycérides).


insuline. Action impliquant des récepteurs cellulaires

Le récépteur à l'insuline est d'une structure hétérotétramérique de type alpha 2-béta 2. Il est constitué de deux sous-unités alpha (120 kDa, chacune) liées à deux sous-unités béta (80 Kd, chacune) par des ponts disulfure. Toutes les sous-unités forment une glycoprotéine de 400 kDa. Les sous-unités alpha sont situées à la surface de la membrane cellulaire et assurent la fixation de l'insuline grâce à leurs parties glucidiques. Les sous unités béta, transmembranaires, ont une activité tyrosine kinase.


Récepteur à insuline

La sous unité alpha (à l'état non liée à l'insuline) exerce une inhibition sur l'activité tyrosine kinase de la sous unité béta.
La fixation de l'insuline sur les sous unités alpha modifie leur conformation. Ceci permet de lever l'inhibition qu'elles exercent sur les sous unités béta (effet sur la tyrosine kinase).
La fixation de l'insuline sur son récepteur déclenche l'exocytose de vésicules intracytoplasmiques contenant des perméases au glucose. Le glucose rentre, ainsi, dans la cellule.

Production de l'insuline par les biotechnologies modernes

Les biotechnologies modernes au secours des diabétiques. Vers les années 80, l'injection d’insuline animale était le seule myen pour traiter le diabète. Avec les nouvelles biotechnologies basée sur l'ADN recombiné, il est devenu possible de faire fabriquer l'insuline par des bactéries (protéines recombinantes). En 1976, Herbert Boyer, synthétisa l’insuline grâce à la bactérie E. coli en insérant le gène de l’insuline dans le plasmide bactérien. Ainsi, la bactérie commence à produire de l’insuline en quantités suffisantes pour traiter le diate.bè
ifférents types d'insuline: Pour le traitement du diabète, il existe deux catégories d'insuline injectables, fabriquées en laboratoires:
- Insulines dites humaines, sont comparables à l'hormone sécrétée naturellement par le pancréas. Elles sont peu utilisées, actuellement. - Analogues d'insuline, ayant une structure très proche, mais différente de celle de l'insuline humaine. La modification de cette structure permet de maîtriser leurs rapidité et durée d'action. Ces analogues d’insuline sont aujourd'hui les plus prescrits.
En insulinothérapie, on peut utiliser différents types d'insuline dont l'insuline lente (une ou deux injections par jour), insuline rapide (pour corriger une glycémie élevée ou traiter une glycémie prandiale anormale) et mélange d'insulines. l'insulinothérapie fonctionnelle est basée sur la définition d'un rapport du nombre d’unités d’insuline à injecter au moment des repas en fonction de la quantité de glucides ingérés, pour maintenir une glycémie normale. Le rapport s’exprime en gramme de glucides par unité d’insuline (UI). Par exemple, 1 unité d’insuline pour X g de glucides ou de X unités pour 10g de glucides.


LIENS UTILES


- JMOL, Rastop معاينة جميع الجزيئات ب
- Peptides. Structures par JMOL
- Diabète. QCM
- Glucides. QCM
L'insuline comme protéine recombinante
Métabolisme des sucres et insuline, أيض السكريات
homéostasie de la glycémie. Rôle de l'insuline الاستتباب الفيزيولوجي والاستقلاب


sucres

360 pages, 2018, ISBN : 978-9920-35-345-8 + DVD mis à jour + Assistance.


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Insuline - هرمون الأنسولين