Insulinreceptorer egenskaper, struktur, funktioner

De Insulinreceptorer De är proteinstrukturer som exponeras på den extracellulära sidan av plasmamembranet i många celler i människokroppen och det hos andra däggdjur. Den naturliga liganden hos denna mottagare är insulin.

Insulin är ett hormon syntetiserat av ß -celler i Langerhans -öarna i den endokrina delen av bukspottkörteln, ett organ beläget i bukhålan som syntetiserar matsmältningsenzymer och hormoner.

Transmembransignaleringsvisualisering inducerad av ligand i insulinmottagaren. Theresia Gutmann, Kelly H. Kim, Michal Grzybek, Thomas Walz, ünal COSKUN [CC av 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/4.0)]

Det syntetiserade insulinet och frisätts av bukspottkörteln binder till dess mottagare i plasmamembranet i de vita cellerna och som en följd av denna kopplingsmonförening utlöses en serie intracellulära processer som äntligen främjar glukosinträde i dessa celler i dessa celler.

Insulin ansvarar för aktiveringen av många anabola reaktioner eller syntes relaterade till kolhydrat, fett och proteinmetabolism.

Insulinreceptorer är glykoproteiner bildade av fyra underenheter med dess amino- och terminal karboxyldel i cytoplasmiska regionen. När dessa receptorer binder till insulin är de grupperade och endocyt.

I fetma och i typ II -diabetes minskas antalet insulinreceptorer och detta förklarar delvis insulinresistensen som åtföljer dessa patologiska tillstånd.

[TOC]

Egenskaper

Insulinreceptorer är en del av en familj av membranala receptorer som har unionsplatser för proteinhormoner. Denna typ av hormoner kan inte korsa cellmembran så att deras metaboliska effekter utförs genom medling av deras receptorer.

Insulin är ett peptidhormon relaterat till främjandet av syntesreaktioner som kallas anabola reaktioner, som är relaterade till metabolismen av kolhydrater, fetter och proteiner.

Många celler har insulinreceptorer, främst muskelceller, lever- och fettvävnad. Men andra celler som inte tydligen är insulinmålceller har också insulinreceptorer.

Kan tjäna dig: receptormedierad endocytos: process och funktioner

Glukosinträde i celler, i vissa vävnader, är beroende av insulin eftersom proteinerna som är ansvariga för den underlättade diffusionen av glukos finns i små membran som bildar intracellulära vesiklar.

När insulin binder till sin mottagare i denna typ av insulinberoende celler, rör sig glukostransportörer belägna i intracellulära vesiklar och presenterar sig på ytan av cellmembranet när dessa vesiklar med detta membran smälts samman.

Skelettmuskeln och fettvävnadscellerna är bland annat ett exempel på denna mekanism.

Insulinreceptorer har en relativt kort halveringstid på cirka 7 till 12 timmar, så de syntetiserar ständigt. Hos däggdjur är receptorkoncentrationen ungefär 20.000 cellreceptorer.

När insulin ansluter sig till mottagaren finns det en konformationell förändring av mottagaren, angränsande receptorer rör sig, mikroagel produceras och sedan är mottagaren intern. Samtidigt genereras signalerna som sedan förstärker svaren.

Strukturera

Färgad dimera insulinreceptor. L1-domäner (blå), Cr (cyan), L2 (grön), FNII-1 (gul), FNII-2 (orange), FNII-3 (röd) (röd). Fletcher01 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)]

Genen som kodar för insulinmottagaren finns på kromosom 19 och har 22 exoner. Denna mottagare består av fyra glykoproteinsubenheter kopplade av disulfidbroar.

Det syntetiseras i endoplasmatisk retikulum initialt som en enkel polypeptidkedja på cirka 1382 aminosyror som sedan fosforyleras och delas för att bilda a- och ß -underenheterna.

De fyra insulinreceptorsubenheterna är två ALFA: er (a) med en molekylvikt på 140.000 DA och två mindre betor (ß), med en ungefärlig molekylvikt på 95.000 da.

Kan tjäna dig: cnidocyter: egenskaper, struktur, funktioner, typer

Α -underenheterna är extracellulära och exponeras på cellmembranets yttre yta. Ss -subenheterna, å andra sidan, korsar membranet och utsätts eller sticker ut på den inre ytan på samma (ser mot cytoplasma).

I α -underenheterna finns Union Site for Insulin. I p -enheterna finns en unionsplats för ATP som aktiverar kinasfunktionen för denna underenhet och inducerar autofosforylering av mottagaren i tyrosinresterna i p -underenheten.

Dessa receptorer är en del av en familj av receptorer associerade med cytoplasmiska enzymer såsom tyrosinkocken, enzym som aktiveras när insulin går med i mottagaren och initierar en process med fosforylering och defosforylering av en serie enzymer som kommer att ansvara för effekterna av Effekterna insulin metabolism.

Funktioner

Insulinhandlingsmekanism. Utsöndrat av bukspottkörteln, cirkulerar insulin genom blodet (λ = 30 min) innan en insulinmottagare förenas (IR) (IR). LUUIS12321 [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)]

A -underenheten för insulinreceptorer har insulinbindningsstället. När denna enhet förenar sin ligand inträffar konformationella förändringar i strukturen för mottagaren som aktiverar p -underenheterna som är ansvariga för mekanismerna för transduktion av signalen och därför av effekterna av insulin.

I de cytoplasmiska domänerna i receptorn aktiveras en tyrosin-tugga som börjar överföringen av signalerna med hjälp av ett vattenfall av kinaser. Det första som händer är fosforylering eller autofosfat av insulinreceptorn och sedan är de så kallade insulin- eller IRS -mottagarsubstraten fosforylerade.

Fyra insulinreceptorsubstrat som kallas IRS-1, IRS-2, IRS-3 och IRS-4 har beskrivits. Fosforylering av dessa förekommer i tyrosin, serin och treoninavfall. Var och en av dessa substrat är relaterade till olika kaskader av kinaser involverade i metaboliska effekter av insulin.

Kan tjäna dig: vad är cytokinesis och hur det inträffar?

Till exempel:

• IRS-1 verkar vara relaterad till effekten av insulin på celltillväxt.
• IRS -2 är relaterade till de metaboliska effekterna av hormonet, såsom ökningen av syntesen av glykogen, lipider och protein, och translokation av proteiner såsom mottagarproteiner och glukostransport.

Sjukdomar

Diabetes är en sjukdom som påverkar en mycket hög andel av världspopulationen och är relaterad till defekter i insulinproduktion, men också med en dålig funktion av insulinreceptorer.

Det finns två typer av diabetes: typ I-diabetes eller ungdomsdiabetes, som är insulinberoende och typ II-diabetes eller vuxendiabetes, som inte är insulinberoende.

Diabetes av typ I beror på otillräcklig insulinproduktion och åtföljs av hyperglykemi och ketoacidos. Diabetes av typ II är relaterad till genetiska faktorer som påverkar både insulinproduktion och funktionen hos dess receptorer och åtföljs av hyperglykemi utan ketoacidos.

Referenser

1. Amerikansk diabetesförening. (2010). Diagnos och klassificering av diabetes mellitus. Diabetes Care, 33 (tillägg 1), S62-S69.
2. Berne, r., & Levy, m. (1990). Fysiologi. Mosby; Internationell utgåva.
3. Räv, s. Yo. (2006). Mänsklig fysiologi (9: e upplagan.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
4. Guyton, a., & Hall, J. (2006). Lärobok för medicinsk fysiologi (11: e upplagan.). Elsevier Inc.
5. Läs, j., & Pilch, s. F. (1994). Insulinmottagaren: struktur, funktion och signalering. American Journal of Physiology-Cell Physiology, 266 (2), C319-C334.