Proinsulina to cząsteczka białka, która służy jako hormon prekursorowy lub prohormon insuliny. Insulina jest wytwarzana przez komórki beta, które są komórkami trzustki zlokalizowanymi w wysepkach Langerhansa, w szczególności poprzez rozszczepianie proinsuliny przez enzymy zwane proteazą. Ten proces rozszczepiania jest ważny, ponieważ pomiar produktów rozszczepiania może pomóc lekarzom przewidzieć faktyczną wielkość produkcji insuliny przez trzustkę.
Gen insuliny (INS), zlokalizowany w chromosomie 11, jest najpierw tłumaczony na pierwotne białko zwane preproinsuliną, które składa się ze 110 aminokwasów. Po syntezie w rybosomach preproinsulina jest transportowana do retikulum endoplazmatycznego. Na jednym końcu preproinsuliny znajduje się krótki łańcuch aminokwasów zwany peptydem sygnałowym, który wiąże się z cząsteczką rozpoznającą sygnał (SRP). Wiązanie peptydu sygnałowego z SRP umożliwia wewnątrzkomórkowy transport preproinsuliny z cytoplazmy do retikulum endoplazmatycznego. Kiedy preproinsulina dociera do retikulum endoplazmatycznego, enzym zwany peptydazą sygnałową odcina peptyd sygnałowy, zmieniając w ten sposób preproinsulinę w proinsulinę.
Proinsulina składa się z 86 aminokwasów. Ma trzy domeny lub różne łańcuchy peptydowe: łańcuch alfa, łańcuch beta i peptyd C. W retikulum endoplazmatycznym enzymy zwane endopeptydazami działają na cały prohormon, wytwarzając biologicznie aktywną insulinę. W szczególności endopeptydaza zwana konwertazą proproteinową 1 odgrywa istotną rolę w usuwaniu peptydu C w celu wytworzenia dojrzałej insuliny. Inna endopeptydaza, zwana konwertazą proproteinową 2, odgrywa niewielką rolę w procesie rozszczepiania, ale odgrywa większą rolę w enzymatycznej produkcji glukagonu, innego hormonu regulującego poziom cukru we krwi.
Poprzez działanie konwertazy proproteinowej powstaje dojrzała insulina, zawierająca łańcuchy alfa i beta. Dojrzała insulina składa się z 51 aminokwasów. Z kolei peptyd C składa się z 31 aminokwasów. Pozostałe cztery aminokwasy są całkowicie usunięte i nie mają znaczenia klinicznego.
Pomiar proinsuliny w surowicy krwi może być wykorzystany do oceny stanu komórek beta trzustki. Gdy poziom we krwi odbiega od normy, podejrzewa się dysfunkcję wydzielania i/lub przetwarzania proinsuliny. Niedobór lub nadmiar tego prohormonu może dać wskazówkę, dlaczego dana osoba ma cukrzycę i jak należy ją leczyć. Na przykład osoby z cukrzycą insulinoniezależną (NIDDM) mogą mieć podwyższony poziom proinsuliny. Pomiar produktu rozszczepiania proinsuliny zwanego peptydem C jest również przydatny w określaniu, czy dana osoba ma cukrzycę typu 1 czy typu 2.