Insuliinireseptoreiden ominaisuudet, rakenne, toiminnot

Se Insuliinireseptorit Ne ovat proteiinirakenteita, jotka on paljastettu monien ihmiskehon ja muiden nisäkkäiden monien solujen plasmamembraanin solunulkoiselle puolelle. Tämän vastaanottimen luonnollinen ligandi on insuliini.

Insuliini on haiman endokriinisen osan Langerhans -saarekkeiden syntetisoima hormoni, vatsan ontelossa sijaitseva elin, joka syntetisoi ruoansulatusentsyymejä ja hormoneja.

Ligandin indusoima kalvon läpäisevän signaloinnin visualisointi insuliinin vastaanottimessa. Theresia Gutmann, Kelly H. Kim, Michal Grzybek, Thomas Walz, ünal coskun [CC 4: llä.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by/4.0)]

Syntetisoitu insuliini ja haima vapautuu vastaanottimeen valkosolujen plasmamembraanissa ja tämän yhdistävän vastaanottimen liiton seurauksena laukaistaan ​​sarja solunsisäisiä prosesseja, jotka lopulta edistävät glukoosin pääsyä näihin soluihin.

Insuliini on vastuussa monien anabolisten reaktioiden tai synteesin aktivoinnista, jotka liittyvät hiilihydraatti-, rasva- ja proteiinien aineenvaihduntaan.

Insuliinireseptorit ovat glykoproteiineja, jotka on muodostettu neljällä alayksiköllä sen amino- ja terminaalikarboksyyliosalla sytoplasmisella alueella. Kun nämä reseptorit sitoutuvat insuliiniin, ne on ryhmitelty ja endosyytti.

Lihavuudessa ja tyypin II diabeteksessä insuliinireseptoreiden lukumäärä vähenee ja tämä selittää osittain näiden patologisten olosuhteiden mukana olevan insuliiniresistenssin.

[TOC]

Ominaisuudet

Insuliinireseptorit ovat osa kalvoreseptorien perhe. Tämäntyyppiset hormonit eivät voi ylittää solukalvoja, joten niiden metaboliset vaikutukset toteutetaan heidän reseptoreiden sovittelulla.

Insuliini on peptidihormoni, joka liittyy anabolisiksi reaktioiksi kutsuttujen synteesireaktioiden edistämiseen, jotka liittyvät hiilihydraattien, rasvojen ja proteiinien metaboliaan.

Monissa soluissa on insuliinireseptoreita, pääasiassa lihassoluja, maksa ja rasvakudos. Muissa soluissa, jotka eivät ilmeisesti ole insuliinikesoluja, on kuitenkin myös insuliinireseptoreita.

Voi palvella sinua: Reseptorivälitteinen endosytoosi: Prosessi ja toiminnot

Joissakin kudoksissa oleviin soluihin pääsy soluihin riippuu insuliinista, koska niissä proteiineja, jotka ovat vastuussa glukoosin helpotusta diffuusiosta.

Kun insuliini sitoutuu sen vastaanottimeen tämän tyyppisissä insuliiniriippuvaisissa soluissa, solunsisäisissä vesikkeleissä sijaitsevat glukoosin kuljettajat liikkuvat ja esiintyvät solukalvon pinnalla, kun nämä rakkulat tällä kalvolla on sulatettu.

Luurankojen lihakset ja rasvakudossolut ovat muun muassa esimerkki tästä mekanismista.

Insuliinireseptoreiden suhteellisen lyhyt puoliaika on noin 7–12 tuntia, joten ne syntetisoivat jatkuvasti ja hajoavat. Nisäkkäissä reseptoripitoisuus on noin 20.000 solureseptoria.

Kun insuliini liittyy vastaanottimeen, vastaanottimen konformaatiomuutos tapahtuu, naapurireseptorit liikkuvat, mikroa suunnitellaan ja sitten vastaanotin on sisäinen. Samanaikaisesti signaalit, jotka sitten vahvistavat vastauksia.

Rakenne

Värillinen dimeerinen insuliinireseptori. L1-domeenit (sininen), Cr (syaani), L2 (vihreä), FNII-1 (keltainen), FNII-2 (oranssi), FNII-3 (punainen) (punainen). Fletcher01 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)]

Insuliinivastaanottimen koodaava geeni löytyy kromosomista 19 ja siinä on 22 eksonia. Tämä vastaanotin koostuu neljästä glykoproteiini -alayksiköstä, jotka on kytketty disulfidisiltaan.

Se syntetisoidaan endoplasmisessa retikulumissa alun perin yksinkertaisena polypeptidiketjuna, jossa on noin 1382 aminohappoa.

Neljä insuliinireseptori -alayksikköä ovat kaksi ALFA: ta (a), jonka molekyylipaino on 140.000 da ja kaksi pienempää beetaa (β), likimääräinen molekyylipaino 95.000 da.

Voi palvella sinua: cnidosyytit: ominaisuudet, rakenne, toiminnot, tyypit

Α -alayksiköt ovat solunulkoisia ja altistuneet solukalvon ulkopinnalle. P -alayksiköt toisaalta ylittävät kalvon ja paljastuvat tai ulkonevat saman sisäpintaan (katsomalla sytoplasmaa).

Α -alayksiköissä on insuliinin unionin kohta. P -yksiköissä on ATP: n ammattiliitto, joka aktivoi tämän alayksikön kinaasifunktion ja indusoi vastaanottimen autofosforylaatiota β -alayksikön tyrosiinitähteissä.

Nämä reseptorit ovat osa reseptoriperhettä, joka liittyy sytoplasmiseen entsyymiin, kuten tyrosiini-kokki, entsyymi, joka aktivoituu, kun insuliini liittyy vastaanottimeen ja aloittaa fosforylaatioprosessin ja entsyymisarjan defosforylaatiota Vaikutukset insuliinimetaboliset.

Funktiot

Insuliinin toimintamekanismi. Haiman erittynyt insuliini kiertää veren (λ = 30 min) ennen insuliinin vastaanottimen (IR) liittämistä (IR). LUUIS12321 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)]

Insuliinireseptoreiden a -alayksikkö on insuliinia sitova kohta. Kun tämä yksikkö liittyy ligandiinsa, vastaanottimen rakenteessa tapahtuu konformaatiomuutoksia, jotka aktivoivat β -alayksiköt, jotka ovat vastuussa signaalin transduktion ja siksi insuliinin vaikutuksista.

Reseptorin sytoplasmisissa domeeneissa aktivoidaan tyrosiinirese, joka aloittaa signaalien siirron kinaasien vesiputouksen avulla. Ensimmäinen asia, joka tapahtuu, on insuliinireseptorin fosforylaatio tai autofosfaatti ja sitten niin kutsuttu insuliini- tai IRS -vastaanottimen substraatit fosforyloitua.

Neljä insuliinireseptorialusta, joita kutsutaan IRS-1, IRS-2, IRS-3 ja IRS-4, on kuvattu. Näiden fosforylaatio tapahtuu tyrosiini-, seriini- ja treonine -jätteissä. Jokainen näistä substraateista liittyy erilaisiin kinaasien kaskadeihin, jotka osallistuvat insuliinin metabolisiin vaikutuksiin.

Voi palvella sinua: mikä on sytokiinia ja miten se tapahtuu?

Esimerkiksi:

• IRS-1 näyttää liittyvän insuliinin vaikutukseen solujen kasvuun.
• IRS -2 liittyvät hormonin metabolisiin vaikutuksiin, kuten glykogeenin, lipidien ja proteiinin synteesin lisääntymiseen sekä proteiinien, kuten vastaanottimen proteiinien ja glukoosikuljetusten, translokaatioon.

Sairaudet

Diabetes on sairaus, joka vaikuttaa erittäin suureen prosenttiosuuteen maailman väestöstä ja liittyy insuliinin tuotannon puutteisiin, mutta myös insuliinireseptoreiden huono toiminto.

Diabetestyyppejä on kahta tyyppiä: tyypin I diabetes tai nuorten diabetes, joka on insuliinista riippuvainen, ja tyypin II diabetes tai aikuisen diabetes, joka ei ole insuliinista riippuvainen.

Tyypin I diabetes johtuu riittämättömästä insuliinin tuotannosta, ja siihen liittyy hyperglykemia ja ketoasidoosi. Tyypin II diabetes liittyy geneettisiin tekijöihin, jotka vaikuttavat sekä insuliinin tuotantoon että sen reseptoreiden toimintaan ja johon liittyy hyperglykemia ilman ketoasidoosia.

Viitteet

1. American Diabetes Association. (2010). Diabeteksen diagnoosi ja luokittelu mellitus. Diabetes Care, 33 (lisäys 1), S62-S69.
2. Berne, r., & Levy, M. (1990). Fysiologia. Mosby; Kansainvälinen ED -painos.
3. Kettu, s. Yllyttää. (2006). Ihmisen fysiologia (9. ed.-A. New York, USA: McGraw-Hill Press.
4. Guyton, a., & Hall, J. (2006). Lääketieteellisen fysiologian oppikirja (11. ed.-A. Elsevier Inc.
5. Lue, j., & Pilch, P. F. (1994). Insuliinivastaanotin: rakenne, toiminto ja signalointi. American Journal of Physiology-Cell Physiology, 266 (2), C319-C334.