Инсулин вырабатывается с помощью процессов, происходящих в специализированных клетках, называемых бета-клетками поджелудочной железы. Предшественник инсулина, проинсулин, сворачивается, приобретая нужную структуру и способность выполнять нужные функции. Он состоит из А-цепи и В-цепи, которые соединены друг с другом С-цепью. При превращении проинсулина в инсулин, С-цепь вырезается, а А-цепь и В-цепь зацепляются друг за друга дисульфидными мостиками. При этом у позвоночных животных в 24-ой позиции B-цепи должна находиться аминокислота фенилаланин.
Даже если фенилаланин будет заменен на тирозин, который отличается от первого лишь наличием гидроксильной группы (ОН), то биосинтез проинсулина будет нарушен, а бета-клетки будут повреждены. Однако, несмотря на нарушение, в растворе такая версия проинсулина сворачивается в инсулин TyrB24, способный выполнять те же функции, что и обычный инсулин. Это происходит из-за того, что фенилаланин важен только на промежуточной стадии синтеза инсулина.
Именно эта ненадежность гормона приводит к тому, что человек оказывается эволюционно уязвим для диабета. Инсулин находится в своеобразном эволюционном тупике, поскольку ни одна мутация не способна положительно повлиять и на синтез, и на эффективность гормона при связывании с рецептором. Все эти функции требуют различных структурных особенностей, вступающих друг с другом в противоречие. Например, при диабете второго типа избыток гормона способствует прогрессирующей дисфункции бета-клеток, и эволюция просто не может это исправить, поскольку такое исправление связано с ухудшением другой функции гормона.
www.pnas.org/content/early/2020/11/04/2010908117
