Рецептор инсулин је протеин конструкција изложених на екстрацелуларног страни плазма мембране многих ћелија људског тела и других сисара. Природни лиганд овог рецептора је инсулин.
Инсулин је хормон који синтетишу ß ћелије оточића Лангерханса ендокриног дела панкреаса, органа смештеног у трбушној шупљини који синтетише дигестивне ензиме и хормоне.
Визуализација трансмембранске сигнализације изазване лигандом на инсулинском рецептору. Тхересиа Гутманн, Келли Х. Ким, Мицхал Грзибек, Тхомас Валз, Унал Цоскун
Инсулин који синтетизује и ослобађа панкреас веже се за свој рецептор на плазма мембрани циљних ћелија и као последица овог везања за рецептор лиганд покреће се низ унутарћелијских процеса који коначно подстичу улазак глукозе у поменуте ћелије.
Инсулин је одговоран за активирање многих анаболичких или синтетских реакција везаних за метаболизам угљених хидрата, масти и протеина.
Инсулински рецептори су гликопротеини формирани од четири подјединице са својим амино и карбоксилним терминалним деловима у цитоплазматској регији. Када се ови рецептори вежу на инзулин, они се зближавају и ендоцитирају.
Код претилости и дијабетеса типа ИИ, број рецептора инсулина се смањује и то делимично објашњава отпорност на инзулин који прати та патолошка стања.
карактеристике
Инсулински рецептори део су породице мембранских рецептора који имају места везања хормона протеинске природе. Ове врсте хормона не могу прелазити ћелијске мембране, па се њихов метаболички ефекат врши преко њихових рецептора.
Инсулин је пептидни хормон повезан са поспешивањем синтетских реакција које се колективно називају анаболичким реакцијама, а које су повезане са метаболизмом угљених хидрата, масти и протеина.
Многе ћелије имају рецепторе за инзулин, углавном ћелије мишића, ћелије јетре и масне ћелије. Међутим, и остале ћелије које наизглед нису циљне ћелије инзулина такође поседују рецепторе за инсулин.
Улазак глукозе у ћелије, у неким ткивима, зависи од инсулина, јер се у њима протеини одговорни за олакшану дифузију глукозе налазе у малим комадима мембране који формирају интрацелуларне везикуле.
Када се инсулин везује за свој рецептор у овој врсти ћелија зависних од инсулина, транспортери глукозе који се налазе у интраћелијским везикулама померају се и појављују се на површини ћелијске мембране када се ови везикули спајају са овом мембраном.
Скелетни мишићи и ћелије масног ткива су, између осталог, пример овог механизма.
Инсулински рецептори имају релативно кратак полуживот од око 7 до 12 сати, па се стално синтетизују и разграђују. Код сисара концентрација рецептора износи отприлике 20 000 рецептора по ћелији.
Када се инзулин веже за рецептор, долази до промене рецепционе промене, крећу се суседни рецептори, стварају се микро-агрегати, а затим се рецептор интернализује. У исто време генерирају се сигнали који ће тада појачати одговоре.
Структура
Обојени димерни рецептор за инсулин. Домене Л1 (плава), ЦР (плава), Л2 (зелена), ФнИИИ-1 (жута), ФнИИИ-2 (наранџаста), ФнИИИ-3 (црвена). Флетцхер01
Ген који кодира рецептор за инсулин налази се на хромозому 19 и има 22 ексона. Овај рецептор сачињен је од четири дисулфид-везаних подјединица.
Синтетише се у ендоплазматском ретикулуу у почетку као један полипептидни ланац од око 1,382 аминокиселина, који се затим фосфорилира и цепа да формира α и β подјединице.
Четири подјединице рецептора за инсулин су две алфа (α) са молекулском масом од 140 000 Да и две мање бета (β) са приближно молекулском масом од 95 000 Да.
А подјединице су ванћелијске и изложене су на спољној површини ћелијске мембране. Β подјединице, с друге стране, прелазе мембрану и изложене су или стрше на унутрашњу површину мембране (окренута према цитоплазми).
А подјединице садрже место везивања за инсулин. У β јединицама постоји везно место за АТП које активира киназну функцију ове подјединице и индукује аутофосфорилацију рецептора на тирозинским остацима β подјединице.
Ови рецептори су део породице рецептора повезаних са цитоплазматским ензимима као што је тирозин киназа, ензим који се активира када се инсулин везује за рецептор и покреће процес фосфорилације и дефосфорилације низа ензима који ће бити одговорни за ефекте. метаболичка стопа инсулина.
Карактеристике
Механизам деловања инсулина. Излучујући панкреас, инсулин циркулише крвљу (λ = 30 мин) пре него што се веже за инзулински рецептор (ИР). Лууис12321
А подјединица инсулинских рецептора има место везивања за инсулин. Када се ова јединица веже за свој лиганд, долази до конформацијских промена у структури рецептора које активирају β подјединице које су одговорне за механизме трансдукције сигнала, а самим тим и за ефекте инсулина.
Тирозин киназа се активира у цитоплазматским доменима рецептора, који иницира пренос сигнала кроз каскаду киназа. Прво што се дешава је фосфорилација или аутофосфорилација инсулинског рецептора, а затим се такозвани супстрати рецептора инсулина или ИРС фосфорилирају.
Описана су четири супстрата рецептора инсулина који су означени ИРС-1, ИРС-2, ИРС-3 и ИРС-4. Фосфорилација ових лекова се јавља у остацима тирозина, серина и треонина. Сваки од ових супстрата повезан је са различитим каскадама киназа које су укључене у метаболичке ефекте инсулина.
На пример:
- Чини се да су ИРС-1 повезани са утицајем инсулина на раст ћелије.
- ИРС-2 су повезани са метаболичким ефектима хормона, попут повећања синтезе гликогена, липида и протеина, као и са транслокацијом протеина као што су протеин и рецептори глукозе.
Болести
Дијабетес је болест која погађа веома висок проценат светске популације и повезана је са оштећењима у производњи инсулина, али и са лошом функцијом инсулинских рецептора.
Постоје две врсте дијабетеса: дијабетес типа И или јувенилни дијабетес који је зависан од инсулина и дијабетес типа ИИ или дијабетес одраслих који није зависан од инсулина.
Дијабетес типа И настаје због недовољне производње инсулина и повезан је са хипергликемијом и кетоацидозом. Дијабетес типа ИИ повезан је са генетским факторима који утичу и на производњу инзулина и на функцију рецептора и повезан је са хипергликемијом без кетоацидозе.
Референце
- Америчко удружење за дијабетес (2010). Дијагноза и класификација шећерне болести. Њега дијабетеса, 33 (додатак 1), С62-С69.
- Берне, Р., и Леви, М. (1990). Физиологија. Мосби; Међународно издање Ед.
- Фок, СИ (2006). Људска физиологија (9. изд.). Њујорк, САД: МцГрав-Хилл Пресс.
- Гуитон, А., & Халл, Ј. (2006). Уџбеник медицинске физиологије (11. изд.). Елсевиер Инц.
- Лее, Ј. и Пилцх, ПФ (1994). Инзулински рецептор: структура, функција и сигнализација. Америцан Јоурнал оф Пхисиологи-Целл Пхисиологи, 266 (2), Ц319-Ц334.