Proinsulin adalah molekul protein yang berfungsi sebagai hormon prekursor, atau prohormon, untuk insulin. Insulin diproduksi oleh sel beta, yaitu sel pankreas yang terletak di pulau Langerhans, khususnya melalui pembelahan proinsulin oleh enzim yang disebut protease. Proses pembelahan ini penting karena pengukuran produk pembelahan dapat membantu dokter memprediksi jumlah sebenarnya produksi insulin oleh pankreas.
Gen insulin (INS), yang terletak di kromosom 11, pertama kali diterjemahkan ke dalam protein primer yang disebut preproinsulin, yang terdiri dari 110 asam amino. Setelah sintesis di ribosom, preproinsulin diangkut ke retikulum endoplasma. Di salah satu ujung preproinsulin, ada rantai pendek asam amino yang disebut peptida sinyal, yang mengikat partikel pengenalan sinyal (SRP). Pengikatan peptida sinyal ke SRP memungkinkan transpor preproinsulin intraseluler dari sitoplasma ke retikulum endoplasma. Ketika preproinsulin mencapai retikulum endoplasma, suatu enzim yang disebut signal peptide peptidase memotong peptida sinyal, sehingga mengubah preproinsulin menjadi proinsulin.
Proinsulin terdiri dari 86 asam amino. Ini memiliki tiga domain, atau rantai peptida yang berbeda: rantai alfa, rantai beta, dan C-peptida. Di dalam retikulum endoplasma, enzim yang disebut endopeptidase bekerja pada seluruh prohormon untuk menghasilkan insulin yang aktif secara biologis. Secara khusus, endopeptidase yang disebut proprotein convertase 1 memainkan peran penting dalam penghapusan C-peptida untuk menghasilkan insulin matang. Endopeptidase lain, yang disebut proprotein convertase 2, memainkan peran kecil dalam proses pembelahan, tetapi memiliki peran lebih besar dalam produksi enzim glukagon, hormon lain yang mengatur gula darah.
Melalui aksi proprotein convertase, insulin matang, yang mengandung rantai alfa dan beta, dihasilkan. Insulin matang terdiri dari 51 asam amino. C-peptida, di sisi lain, terdiri dari 31 asam amino. Empat asam amino yang tersisa dihilangkan sama sekali dan tidak memiliki signifikansi klinis.
Pengukuran proinsulin dalam serum darah dapat digunakan untuk menilai status sel beta pankreas. Ketika kadar darahnya menyimpang dari normal, diduga disfungsi sekresi dan/atau pemrosesan proinsulin. Kekurangan atau kelebihan prohormon ini dapat memberikan petunjuk mengapa seseorang menderita diabetes, dan bagaimana orang tersebut harus dirawat. Misalnya, orang yang memiliki diabetes mellitus yang tidak tergantung insulin (NIDDM) dapat mengalami peningkatan kadar proinsulin. Pengukuran produk pembelahan proinsulin yang disebut C-peptida juga berguna dalam menentukan apakah seseorang menderita diabetes tipe 1 atau tipe 2.