Insulinreseptorer Kjennetegn, struktur, funksjoner

De Insulinreseptorer De er proteinstrukturer utsatt på den ekstracellulære siden av plasmamembranen til mange celler i menneskekroppen og den til andre pattedyr. Den naturlige liganden til denne mottakeren er insulin.

Insulin er et hormon syntetisert av ß -celler fra Langerhans -holmer i den endokrine delen av bukspyttkjertelen, et organ som ligger i bukhulen som syntetiserer fordøyelsesenzymer og hormoner.

Transmembrane signalering av visualisering indusert av ligand i insulinmottakeren. Theresia Gutmann, Kelly H. Kim, Michal Grzybek, Thomas Walz, ünal Coskun [CC av 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/4.0)]

Det syntetiserte insulinet og frigjøres av bukspyttkjertelen binder seg til mottakeren i plasmamembranen til de hvite cellene, og som en konsekvens av denne koblingsmottakerforbundet utløses en serie intracellulære prosesser som endelig fremmer glukoseinntreden i disse cellene.

Insulin er ansvarlig for aktivering av mange anabole reaksjoner eller syntese relatert til karbohydrat, fett og proteinmetabolisme.

Insulinreseptorer er glykoproteiner dannet av fire underenheter med dens amino og terminal karboksyldel i det cytoplasmatiske området. Når disse reseptorene binder seg til insulin, er de gruppert og endocytt.

Ved overvekt og ved type II -diabetes reduseres antallet insulinreseptorer, og dette forklarer delvis insulinresistens som følger med disse patologiske forholdene.

[TOC]

Kjennetegn

Insulinreseptorer er en del av en familie av membranalreseptorer som har fagforeningssteder for proteinhormoner. Denne typen hormoner kan ikke krysse cellemembraner, slik at deres metabolske effekter utføres ved formidling av reseptorene deres.

Insulin er et peptidhormon relatert til promotering av synteseaksjoner kalt anabolske reaksjoner, som er relatert til metabolismen av karbohydrater, fett og proteiner.

Mange celler har insulinreseptorer, hovedsakelig muskelceller, lever og fettvev. Imidlertid har andre celler som ikke tilsynelatende er insulinmålceller også insulinreseptorer.

Kan tjene deg: reseptormediert endocytose: prosess og funksjoner

Glukoseinntreden i celler, i noen vev, er avhengig av insulin, siden proteiner som er ansvarlige for den tilrettelagte diffusjonen av glukose, i dem, finnes i små biter av membrandannende intracellulære vesikler.

Når insulin binder seg til mottakeren i denne typen insulinavhengige celler, beveger glukosetransportører seg i intracellulære vesikler seg og presenterer seg på overflaten av cellemembranen når disse vesiklene med denne membranen smeltes.

Skjelettmuskelen og fettvevscellene er blant annet et eksempel på denne mekanismen.

Insulinreseptorer har en relativt kort halveringstid på omtrent 7 til 12 timer, så de syntetiserer stadig og fornedrer seg. Hos pattedyr er reseptorkonsentrasjonen omtrent 20.000 cellreseptorer.

Når insulin blir med på mottakeren, er det en konformasjonsendring av mottakeren, nærliggende reseptorer beveger seg, mikroavtalen produseres og deretter er mottakeren intern. Samtidig blir signalene som deretter forsterker svarene generert.

Struktur

Farget dimer insulinreseptor. L1-domener (blå), CR (Cyan), L2 (grønn), FNII-1 (gul), FNII-2 (oransje), FNII-3 (rød) (rød). Fletcher01 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)]

Genet som koder for insulinmottakeren, finnes på kromosom 19 og har 22 eksoner. Denne mottakeren består av fire glykoprotein -underenheter koblet med disulfidbroer.

Det syntetiseres i endoplasmatisk retikulum opprinnelig som en enkel polypeptidkjede på omtrent 1382 aminosyrer som deretter fosforyleres og deles for å danne α- og ß -underenhetene.

De fire insulinreseptorsubenhetene er to ALFA -er (α) med en molekylvekt på 140.000 DA og to mindre betas (β), med en omtrentlig molekylvekt på 95.000 da.

Kan tjene deg: cnidocytter: egenskaper, struktur, funksjoner, typer

Α -underenhetene er ekstracellulære og utsatt på den ytre overflaten av cellemembranen. Β -underenhetene krysser derimot membranen og blir utsatt eller stikker ut på den indre overflaten av det samme (ser mot cytoplasma).

I α -underenhetene er unionsstedet for insulin. I ß -enhetene er det et unionssted for ATP som aktiverer kinasefunksjonen til denne underenheten og induserer autofosforylering av mottakeren i tyrosinrester av β -underenheten.

Disse reseptorene er en del av en familie av reseptorer assosiert med cytoplasmatiske enzymer som tyrosin-kokken, enzym som aktiveres når insulin blir sammen Effektene insulin metabolsk.

Funksjoner

Insulinhandlingsmekanisme. Utskillet av bukspyttkjertelen, sirkulerer insulin gjennom blodet (λ = 30 minutter) før han blir med en insulinmottaker (IR). Luuis12321 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)]

Α -underenheten til insulinreseptorer har insulinbindingsstedet. Når denne enheten blir med i sin ligand, oppstår konformasjonsendringer i strukturen til mottakeren som aktiverer β -underenhetene som er ansvarlige for mekanismene for transduksjon av signalet, og derfor av effekten av insulin.

I de cytoplasmatiske domenene til reseptoren aktiveres en tyrosin-tygging som begynner overføring av signalene ved hjelp av en foss av kinaser. Det første som skjer er fosforylering eller autofosfat av insulinreseptoren og deretter blir det så -kalt insulin- eller IRS -mottakerunderlag fosforylert.

Fire insulinreseptorsubstrater kalt IRS-1, IRS-2, IRS-3 og IRS-4 er beskrevet. Fosforylering av disse skjer i tyrosin-, serin- og treoninavfall. Hvert av disse underlagene er relatert til forskjellige kaskader av kinaser involvert i de metabolske effektene av insulin.

Kan tjene deg: Hva er cytokinesis og hvordan det oppstår?

For eksempel:

• IRS-1 ser ut til å være relatert til effekten av insulin på cellevekst.
• IRS -2 er relatert til de metabolske effektene av hormonet, for eksempel økningen i syntese av glykogen, lipider og protein, og translokasjon av proteiner som mottakerproteiner og glukosetransport.

Sykdommer

Diabetes er en sykdom som påvirker en veldig høy prosentandel av verdensbefolkningen og er relatert til defekter i insulinproduksjon, men også med en dårlig funksjon av insulinreseptorer.

Det er to typer diabetes: type I-diabetes eller ungdomsdiabetes, som er insulinavhengig, og type II-diabetes eller voksen diabetes, som ikke er insulinavhengig.

Type I -diabetes skyldes utilstrekkelig insulinproduksjon og er ledsaget av hyperglykemi og ketoacidose. Diabetes type II er relatert til genetiske faktorer som påvirker både insulinproduksjon og funksjonen til dens reseptorer og er ledsaget av hyperglykemi uten ketoacidose.

Referanser

1. American Diabetes Association. (2010). Diagnose og klassifisering av diabetes mellitus. Diabetes Care, 33 (supplement 1), S62-S69.
2. Berne, r., & LEVY, M. (1990). Fysiologi. Mosby; International Ed Edition.
3. Fox, s. Yo. (2006). Menneskelig fysiologi (9. ed.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
4. Guyton, a., & Hall, J. (2006). Lærebok for medisinsk fysiologi (11. ed.). Elsevier Inc.
5. Les, J., & Pilch, s. F. (1994). Insulinmottakeren: struktur, funksjon og signalering. American Journal of Physiology-Cell Physiology, 266 (2), C319-C334.