Proinsulin är en proteinmolekyl som fungerar som ett prekursorhormon, eller prohormon, till insulin. Insulin produceras av betacellerna, som är bukspottkörtelceller som finns i de Langerhanska öarna, särskilt genom klyvning av proinsulin av enzymer som kallas proteas. Denna klyvningsprocess är viktig eftersom mätning av klyvningsprodukterna kan hjälpa läkare att förutsäga den faktiska mängden insulinproduktion i bukspottkörteln.
Insulingenen (INS), som finns i kromosom 11, översätts först till ett primärt protein som kallas preproinsulin, som består av 110 aminosyror. Efter syntes i ribosomerna transporteras preproinsulin till det endoplasmatiska retikulumet. I ena änden av preproinsulin finns en kort kedja av aminosyror som kallas signalpeptid, som binder till en signaligenkänningspartikel (SRP). Bindning av signalpeptiden till SRP möjliggör intracellulär transport av preproinsulin från cytoplasman till det endoplasmatiska retikulumet. När preproinsulin når det endoplasmatiska retikulumet klyver ett enzym som kallas signalpeptidpeptidas bort signalpeptiden och omvandlar därigenom preproinsulin till proinsulin.
Proinsulin består av 86 aminosyror. Den har tre domäner eller distinkta peptidkedjor: alfakedja, betakedja och C-peptid. Inom det endoplasmatiska retikulum verkar enzymer som kallas endopeptidaser på hela prohormonet för att generera biologiskt aktivt insulin. Speciellt spelar endopeptidaset som kallas proproteinkonvertas 1 en betydande roll i avlägsnandet av C-peptiden för att generera moget insulin. Ett annat endopeptidas, kallat proprotein convertase 2, spelar en mindre roll i klyvningsprocessen, men har en större roll i den enzymatiska produktionen av glukagon, ett annat hormon som reglerar blodsockret.
Genom verkan av proproteinkonvertaset genereras moget insulin, som innehåller alfa- och beta-kedjorna. Moget insulin består av 51 aminosyror. C-peptid, å andra sidan, består av 31 aminosyror. De återstående fyra aminosyrorna avlägsnas helt och hållet och har ingen klinisk betydelse.
Mätningen av proinsulin i blodserum kan användas för att bedöma statusen för betacellerna i bukspottkörteln. När dess blodnivåer avviker från det normala, misstänks dysfunktion av antingen proinsulinsekretion och/eller bearbetning. En brist eller överskott av detta prohormon kan ge en ledtråd om varför en person har diabetes och hur den personen ska behandlas. Till exempel kan personer som har icke-insulinberoende diabetes mellitus (NIDDM) ha förhöjda proinsulinnivåer. Mätningen av proinsulin-klyvningsprodukten som kallas C-peptid är också användbar för att avgöra om en person har typ 1- eller typ 2-diabetes.