De insulinreseptorer De er proteinstrukturer eksponert på den ekstracellulære siden av plasmamembranen i mange celler i menneskekroppen og hos andre pattedyr. Den naturlige liganden til denne reseptoren er insulin.
Insulin er et hormon syntetisert av ß-cellene i holmene i Langerhans i den endokrine delen av bukspyttkjertelen, et organ som ligger i bukhulen som syntetiserer fordøyelsesenzymer og hormoner.
Insulinet som syntetiseres og frigjøres av bukspyttkjertelen, binder til dets reseptor på plasmamembranen til målcellene, og som en konsekvens av denne ligand-reseptorbindingen, utløses en serie intracellulære prosesser som til slutt fremmer innføringen av glukose i nevnte celler..
Insulin er ansvarlig for aktivering av mange anabole eller syntetiske reaksjoner relatert til metabolismen av karbohydrater, fett og proteiner..
Insulinreseptorer er glykoproteiner dannet av fire underenheter med deres amino- og karboksylterminale deler i den cytoplasmiske regionen. Når disse reseptorene binder seg til insulin, klumper de seg sammen og endocytter.
Ved fedme og type II diabetes reduseres antall insulinreseptorer, og dette forklarer delvis insulinresistensen som følger med disse patologiske tilstandene..
Artikkelindeks
Insulinreseptorer er en del av en familie av membranreseptorer som har bindingssteder for hormoner av protein karakter. Denne typen hormoner kan ikke krysse cellemembraner, så deres metabolske effekter utføres gjennom reseptorene..
Insulin er et peptidhormon relatert til promotering av syntetiske reaksjoner som kollektivt kalles anabole reaksjoner, som er relatert til metabolismen av karbohydrater, fett og proteiner..
Mange celler har insulinreseptorer, hovedsakelig muskelceller, leverceller og fettvevsceller. Imidlertid har andre celler som tilsynelatende ikke er insulinmålceller også insulinreseptorer..
Inngangen av glukose i celler, i noen vev, er avhengig av insulin, siden proteiner som er ansvarlige for den lette diffusjonen av glukose, i dem finnes i små membranbiter som danner intracellulære vesikler..
Når insulin binder seg til reseptoren i denne typen insulinavhengige celler, beveger glukosetransportørene i de intracellulære vesiklene seg og vises på overflaten av cellemembranen når disse vesiklene smelter sammen med denne membranen..
Skjelettmuskulaturen og fettvevscellene er blant annet et eksempel på denne mekanismen.
Insulinreseptorer har en relativt kort halveringstid på ca. 7 til 12 timer, så de blir kontinuerlig syntetisert og nedbrutt. Hos pattedyr er reseptorkonsentrasjonen omtrent 20 000 reseptorer per celle..
Når insulin binder seg til reseptoren, oppstår en konformasjonsendring av reseptoren, tilgrensende reseptorer beveger seg, mikroaggregater produseres og deretter blir reseptoren internalisert. Samtidig genereres signalene som forsterker responsene..
Genet som koder for insulinreseptoren ligger på kromosom 19 og har 22 eksoner. Denne reseptoren består av fire disulfidbundne glykoprotein-underenheter..
Det syntetiseres i det endoplasmatiske retikulumet som en enkelt polypeptidkjede på ca. 1382 aminosyrer som deretter fosforyleres og spaltes for å danne α- og β-underenhetene..
De fire underenhetene til insulinreseptoren er to alfaer (α) med en molekylvekt på 140.000 Da og to mindre betaer (β), med en omtrentlig molekylvekt på 95.000 Da.
Α-underenhetene er ekstracellulære og eksponeres på den ytre overflaten av cellemembranen. Β-underenhetene krysser derimot membranen og eksponerer eller stikker ut på den indre overflaten av membranen (vendt mot cytoplasmaet).
Α-underenhetene inneholder bindingsstedet for insulin. I β-enhetene er det et bindingssted for ATP som aktiverer kinasefunksjonen til denne underenheten og induserer reseptor-autofosforylering ved tyrosinrester av β-underenheten..
Disse reseptorene er en del av en familie av reseptorer assosiert med cytoplasmatiske enzymer som tyrosinkinase, et enzym som aktiveres når insulin binder seg til reseptoren og setter i gang en prosess med fosforylering og defosforylering av en serie enzymer som vil være ansvarlig for effekten metabolsk insulin.
Α-underenheten til insulinreseptorer har bindingsstedet for insulin. Når denne enheten binder seg til sin ligand, oppstår konformasjonsendringer i reseptorstrukturen som aktiverer β-underenhetene som er ansvarlige for signaltransduksjonsmekanismer og derfor for effekten av insulin..
I reseptorens cytoplasmatiske domener aktiveres en tyrosinkinase som initierer overføring av signaler gjennom en kaskade av kinaser. Det første som skjer er fosforylering eller autofosforylering av insulinreseptoren, og deretter fosforyleres de såkalte insulinreseptorsubstratene eller IRS..
Fire insulinreseptorsubstrater betegnet IRS-1, IRS-2, IRS-3 og IRS-4 er beskrevet. Deres fosforylering skjer ved tyrosin-, serin- og treoninrester. Hvert av disse substratene er relatert til forskjellige kinasekaskader som er involvert i de metabolske effektene av insulin..
For eksempel:
Diabetes er en sykdom som rammer en veldig høy andel av verdens befolkning og er relatert til mangler i produksjonen av insulin, men også til en mangelfull funksjon av insulinreseptorer..
Det er to typer diabetes: type I diabetes eller juvenil diabetes, som er insulinavhengig, og type II diabetes eller diabetes hos voksne, som ikke er insulinavhengig..
Type I-diabetes skyldes utilstrekkelig insulinproduksjon og er assosiert med hyperglykemi og ketoacidose. Type II diabetes er relatert til genetiske faktorer som påvirker både insulinproduksjon og reseptorfunksjon og er assosiert med hyperglykemi uten ketoacidose.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.