Biochemie-Seminar 16 - wilmnet.de
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Insulin-Sekretion<br />
<strong>Biochemie</strong>-<strong>Seminar</strong> <strong>16</strong> – Hormone2<br />
Erarbeitet von Leif, Ferdi, Enno<br />
- Speicherung <strong>de</strong>s Insulins zusammen mit C-Peptid in vom Golgi-Apparat abgeschnürten<br />
Sekretgranula (β-Granula)<br />
- Sekretionsreiz bewirkt Wan<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r β-Granula zur Zellmembran, dort erfolgt<br />
Membranfusion und Ausschüttung <strong>de</strong>s Granula-Inhalts (= klassische regulierte Exozytose)<br />
- Prozess ist abhängig von physiologischer [Ca ++ ] EZ<br />
Glucose-stimulierte Sekretion<br />
- β-Zellen haben GLUT-2, mit hoher K M für Glucose (40 mmol/l) Transport von Glucose in<br />
die Zelle nur bei relativ hoher [Glc] EZ<br />
(„Glucosesensor“)<br />
- Glucokinase in <strong>de</strong>n β-Zellen ebenfalls mit hoher K M ,<br />
also muss [Glc] IZ relativ hoch sein muss für Glucose-Phosphorylierung und Glycolyse<br />
„nicht Glucosemolekül son<strong>de</strong>rn bei Glucose-Abbau gebil<strong>de</strong>tes ATP ist Signal für Insulinsekretion“<br />
- Glucoseumsatz in <strong>de</strong>r β-Zelle erhöht ATP/ADP-Ratio<br />
Hemmung eines ATP-sensitiven K+-Kanals in <strong>de</strong>r Plasmamembran Depolarisierung<br />
Öffnung eines Ca ++ V lässt zytosolisches Ca ++ steigen = Auslöser für β-Granula-Exozytose<br />
- Insulinsekretion beginnt bei [Insulin] EZ von ca. 2-3 mmol/l und hat Maximum bei 15 mmol/l<br />
[Glc-Toleranztest: nur bei normaler Insulinsekretion ist [Glc] Blut nach 30 Minuten möglich]<br />
Modulation <strong>de</strong>r Insulinsekretion<br />
- durch Monosacchari<strong>de</strong>, Fettsäuren, Ketonkörper<br />
o Anwesenheit von Glucose ist zwingend erfor<strong>de</strong>rlich<br />
o die Verbindungen verstärken lediglich die Glucose-stimulierte Sekretion<br />
- durch insulinotrope Hormone (Inkretine)<br />
o gastroinhibitorisches Peptid (GIP); steigt nach kohlenhydratreicher Mahlzeit an und<br />
stimuliert Insulinsekretion über spezielle Rezeptoren an <strong>de</strong>r β-Zelle und resultieren<strong>de</strong><br />
Aktivierung <strong>de</strong>r A<strong>de</strong>nylatcyclase<br />
o Glucagon-like-pepti<strong>de</strong>-1 (GLP-1) aus intestinalen Mukosazellen; wirkt wie GIP<br />
Hemmung <strong>de</strong>r Insulinsekretion<br />
- durch Noradrenalin und beson<strong>de</strong>rs Adrenalin, wahrscheinlich über α 2 -Rezeptoren<br />
- durch Somatostatin<br />
[aus δ-Zellen <strong>de</strong>r LANGERHANS-Insel]<br />
Insulin-Abbau<br />
- HWZ von nur 7-15 Minuten da rascher Abbau durch aktive enzymatische Systeme<br />
- spezifische Glutathion-Insulin-Transhydrogenase spaltet die A- und B-Kette verbin<strong>de</strong>n<strong>de</strong>n<br />
Disulfidbrücken<br />
- isolierte Ketten wer<strong>de</strong>n proteolytisch abgebaut; Insulin-Insulinrezeptor-Komplex wird<br />
internalisiert und abgebaut<br />
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