Синтез инсулина в β-клетках происходит поэтапно: на первом этапе происходит образование препроинсулина, который представляет собой последовательность пре-В-цепь - соединительный пептид - А-цепь. Пре-про-последовательность, состоящая из 104 аминокислотных остатков, необходима для адресного направления молекулы в просвет эндоплазматического ретикулума. Пре-последовательность довольно быстро отщепляется, после чего проинсулин накапливается в незрелых гранулах. По мере созревания гранул происходит расщепление инсулина и соединительного пептида (С-пептида) в гранулах внутри β-клеток, после чего оба соединения накапливаются в зрелых гранулах. Гранулы, в которых присутствуют проинсулин, его интермедиаты, инсулин, С-пептид, ионы цинка и амилин, постепенно созревают, в ходе этого процесса содержание в них проинсулина снижается, а концентрация кристаллов цинка и инсулина постепенно увеличивается. Выделяются инсулин и С-пептид в аликвотных количествах во внеклеточное пространство по механизму экзоцитоза (рис. 1, см. вклейку).
Инсулин был открыт Фредериком Бантингом и Чарльзом Бестом, работавшими в лаборатории Дж. Маклеода в Торонто в 1921 г. Исследователи выделили инсулин из поджелудочной железы собаки и ввели его панкреатэктомированному животному с клиническими
проявлениями СД, что привело к нормализации уровня сахара и купировало симптомы диабета. Нобелевская премия 1923 г. по медицине была присуждена Бантингу и Маклеоду.
Инсулин - гормон, представляющий собой молекулу, состоящую из двух аминокислотных цепей: А (21 аминокислотный остаток) и В (30 аминокислотных остатков), соединенных между собой двумя дисульфидными мостиками (рис. 2). Дополнительный дисульфидный мостик соединяет два остатка цистеина в положениях 6 и 11 А- цепи. Впервые аминокислотная последовательность инсулина была расшифрована Ф. Сангером в 1955 г., за что ученый был удостоен Нобелевской премии по химии в 1958 г. Он же провел межвидовое сравнение аминокислотных последовательностей инулина и пришел к выводу, что, являясь древним соединением, инсулин, синтезируемый β-клетками, у различных животных сходен по химической структуре. Инсулин может существовать в виде мономера, димера и гексамера - 3 димера.