來自澳大利亞的科學家們以前所未有的細節(jié)，精確地繪制出了胰島素在細胞中的作用路徑圖。從而為了解糖尿病中的異常提供了一張綜合性藍圖。來自悉尼Garvan醫(yī)學研究所的Sean Humphrey和David James教授將這一突破性的研究在線發(fā)表在著名的《細胞代謝》（Cell Metabolism）雜志上。

胰島素于1921年被首次發(fā)現(xiàn)，由于它能夠幫助我們降低餐后血糖，確保血糖進入細胞中，在機體內(nèi)起著非常重要的作用。盡管科學家們已在廣泛水平上了解了胰島素的功能，然而直到現(xiàn)在他們都還在努力了解胰島素完成自身任務的確切機制。

稱作質(zhì)譜儀的最新分析設(shè)備現(xiàn)在為我們提供了一直以來缺少的一種工具，利用它，人們可以觀測存在于人體單個細胞中的極其復雜的分子迷宮。

這些強大的設(shè)備開啟了一個稱之為“蛋白質(zhì)組學”的新領(lǐng)域，大規(guī)模地對蛋白質(zhì)展開研究。蛋白質(zhì)是細胞的工作部件，利用能量蛋白質(zhì)參與完成如肌肉收縮、心跳甚至記憶等所有基本功能。

每個細胞中都包含有10,000-12,000個蛋白質(zhì)類型，每種類型的蛋白質(zhì)都有多個拷貝，它們利用各種方法彼此溝通，最常見的一種方法就是“磷酸化”作用。磷酸分子被特異地添加到蛋白質(zhì)上以傳遞信息，或是改變蛋白質(zhì)功能。

一個細胞中每種蛋白質(zhì)類型都有多達20個潛在“磷酸化位點”，這使得一段時間內(nèi)的細胞狀態(tài)就有可能達到數(shù)十億種。

作者們發(fā)現(xiàn)5,705種不同蛋白質(zhì)上的37,248個磷酸化位點，其中15%響應胰島素發(fā)生了改變。

“直至這項研究，我們才真正了解胰島素調(diào)控的規(guī)模和復雜性，”實驗室負責人David James說。

“胰腺在我們攝食之后分泌胰島素，它進入到細胞中，啟動一連串蛋白質(zhì)磷酸化，準確地說是數(shù)百萬的相互作用，一些是瞬時的，一些經(jīng)歷數(shù)分鐘或數(shù)小時。這一過程如此地精細和復雜，同時它的范圍又是如此的巨大，這真是令人感到驚訝。”

Sean Humphrey利用質(zhì)譜法，發(fā)現(xiàn)了1,500個響應胰島素的磷酸化位點，并將這一過程描述為“大開眼界”。

“當你考慮到磷酸化只是一種信號傳導類型，還有乙?；⒓谆推渌问綍r，你會開始了解我們所面對的復雜性，”他說。

除了編寫脂肪細胞磷酸化蛋白質(zhì)組目錄，作者們還發(fā)現(xiàn)了一種稱作為SIN1的蛋白的新調(diào)控機制，這是我們了解胰島素信號傳導過程中所發(fā)生的一連串事件的關(guān)鍵。他們描述了SIN1影響細胞內(nèi)其他的有影響的蛋白，尤其是Akt蛋白的機制。

“Sean的研究闡明了細胞內(nèi)一個最重要的調(diào)控因子——Akt蛋白自身受到調(diào)控的機制，”James教授說。

“Akt不僅在糖尿病中發(fā)揮作用，而且在癌癥和其他疾病中起作用，發(fā)現(xiàn)SIN1磷酸讓我們了解了Akt在細胞中實際的功能機制?！?/SPAN>

 “利用這些大型技術(shù)，我們在新的水平上了解了從前未預料到的人類生物學。沒有質(zhì)譜儀，我們就不可能發(fā)現(xiàn)SIN1磷酸化在整個胰島素信號傳導過程中的重要性?！?/SPAN>

“并且它為我們提供了一個重要的經(jīng)驗，利用這一技術(shù)能使我們獲得關(guān)于細胞和自身調(diào)控機制的新發(fā)現(xiàn)?！?/SPAN>