Ang receptor ng insulin ay isang istruktura ng protina na nakalantad sa extracellular na bahagi ng lamad ng plasma ng maraming mga cell ng katawan ng tao at iba pang mga mammal. Ang likas na ligand para sa receptor na ito ay ang insulin.
Ang insulin ay isang hormone na synthesized ng mga ß cells ng mga islet ng Langerhans ng endocrine na bahagi ng pancreas, isang organ na matatagpuan sa lukab ng tiyan na synthesize ng digestive enzymes at hormones.
Visualization ng ligand-sapilitan na transmembrane signaling sa receptor ng insulin. Theresia Gutmann, Kelly H. Kim, Michal Grzybek, Thomas Walz, Ünal Coskun
Ang insulin synthesized at pinakawalan ng pancreas ay nagbubuklod sa receptor nito sa lamad ng plasma ng mga target na cell at bilang isang resulta ng pagbubuklod ng ligand-receptor na ito, isang serye ng mga intracellular na proseso ang na-trigger na sa wakas ay nagsusulong ng pagpasok ng glucose sa mga nasabing mga cell.
Ang insulin ay responsable para sa pag-activate ng maraming mga anabolic o synthetic reaksyon na may kaugnayan sa metabolismo ng mga karbohidrat, taba at protina.
Ang mga receptor ng insulin ay mga glycoproteins na nabuo ng apat na mga subunits kasama ang kanilang mga bahagi ng mga bahagi ng amino at carboxyl sa cytoplasmic region. Kapag ang mga receptor na ito ay nagbubuklod sa insulin ay kumapit sila at nagtatapos.
Sa labis na katabaan at uri ng diyabetis ng II, ang bilang ng mga receptor ng insulin ay nabawasan at bahagyang ipinapaliwanag nito ang paglaban sa insulin na kasama ng mga pathological na kondisyon.
katangian
Ang mga receptor ng insulin ay bahagi ng isang pamilya ng mga receptor ng lamad na may mga site na nagbubuklod para sa mga hormone ng isang kaltsyum na protina. Ang mga uri ng mga hormone ay hindi maaaring tumawid sa mga lamad ng cell kaya ang kanilang metabolic effects ay isinasagawa sa pamamagitan ng kanilang mga receptor.
Ang insulin ay isang hormon ng peptide na may kaugnayan sa pagtaguyod ng synthetic reaksyon na kolektibong tinatawag na mga anabolic reaksyon, na nauugnay sa metabolismo ng mga karbohidrat, taba, at protina.
Maraming mga cell ang may mga receptor ng insulin, pangunahin ang mga selula ng kalamnan, mga selula ng atay, at mga cell ng adipose. Gayunpaman, ang iba pang mga cell na tila hindi mga target ng insulin ay nagtataglay din ng mga receptor ng insulin.
Ang pagpasok ng glucose sa mga selula, sa ilang mga tisyu, ay nakasalalay sa insulin dahil, sa mga ito, ang mga protina na responsable para sa pinapadali na pagsasabog ng glucose ay matatagpuan sa maliit na piraso ng lamad na bumubuo ng mga intracellular vesicle.
Kapag nagbubuklod ang insulin sa receptor nito sa ganitong uri ng mga cell na umaasa sa insulin, ang mga transporter ng glucose na matatagpuan sa mga intracellular vesicle ay lumilipat at lumilitaw sa ibabaw ng lamad ng cell kapag ang mga vesicle na ito ay nakakaapekto sa lamad na ito.
Ang mga kalamnan ng kalamnan at mga cell ng adipose tissue ay, bukod sa iba pa, isang halimbawa ng mekanismong ito.
Ang mga receptor ng insulin ay medyo medyo kalahati ng buhay ng mga 7 hanggang 12 oras, kaya't sila ay patuloy na sinisimulan at pinapahiya. Sa mga mammal, ang konsentrasyon ng receptor ay humigit-kumulang sa 20,000 mga receptor bawat cell.
Kapag nagbubuklod ang insulin sa receptor, nangyayari ang isang pagbabago sa pagbabagong-anyo ng receptor, lumilipat ang mga kalapit na mga receptor, ang mga micro-aggregate ay ginawa, at pagkatapos ay ang internal na receptor. Kasabay nito, ang mga signal ay nabuo na pagkatapos ay palakasin ang mga tugon.
Istraktura
May kulay na dimeric na insulin receptor. Mga domain L1 (asul), CR (cyan), L2 (berde), FnIII-1 (dilaw), FnIII-2 (orange), FnIII-3 (pula). Fletcher01
Ang gene na ang mga code para sa receptor ng insulin ay matatagpuan sa chromosome 19 at may 22 exon. Ang receptor na ito ay binubuo ng apat na subunits na nauugnay sa disulfide.
Ito ay synthesized sa endoplasmic reticulum sa una bilang isang solong chain ng polypeptide na tungkol sa 1,382 amino acid na pagkatapos ay phosphorylated at nabura upang mabuo ang mga sub at α ng β.
Ang apat na mga subunits ng receptor ng insulin ay dalawang alphas (α) na may timbang na molekula ng 140,000 Da at dalawang mas maliit na betas (β) na may tinatayang timbang ng molekular na 95,000 Da.
Ang mga subunits ng α ay extracellular at nakalantad sa panlabas na ibabaw ng cell lamad. Ang β subunits, sa kabilang banda, ay lumalakad sa lamad at nakalantad o nakausli sa panloob na ibabaw ng lamad (nakaharap sa cytoplasm).
Ang mga subunit ng α ay naglalaman ng nagbubuklod na site para sa insulin. Sa mga yunit mayroong isang nagbubuklod na site para sa ATP na nagpapa-aktibo sa kinase function ng subunit na ito at nag-uudyok sa reseptor na autophosphorylation sa tyrosine residues ng β subunit.
Ang mga receptor na ito ay bahagi ng isang pamilya ng mga receptor na nauugnay sa mga cytoplasmic enzymes tulad ng tyrosine kinase, isang enzyme na isinaaktibo kapag ang nagbubuklod ng insulin sa receptor at nagsisimula ng isang proseso ng phosphorylation at dephosphorylation ng isang serye ng mga enzymes na magiging responsable para sa mga epekto. metabolic rate ng insulin.
Mga Tampok
Mekanismo ng pagkilos ng insulin. Inalis ng pancreas, ang insulin ay kumakalat sa pamamagitan ng dugo (λ = 30 min) bago magbubuklod sa isang receptor ng insulin (IR). Luuis12321
Ang α subunit ng mga receptor ng insulin ay may nagbubuklod na site para sa insulin. Kapag ang unit na ito ay nagbubuklod sa ligand nito, ang mga pagbabago sa conformational ay nangyayari sa istruktura ng receptor na nagpapa-aktibo sa mga subunits na responsable para sa mga mekanismo ng transduction ng signal at, samakatuwid, para sa mga epekto ng insulin.
Ang isang tyrosine kinase ay isinaaktibo sa mga cytoplasmic domain ng receptor, na nagsisimula sa paghahatid ng mga signal sa pamamagitan ng isang kaskad ng mga kinases. Ang unang bagay na nangyayari ay ang phosphorylation o autophosphorylation ng insulin receptor at pagkatapos ay ang tinatawag na insulin receptor substrates o IRS ay phosphorylated.
Apat na mga insulin receptor substrates ang itinalagang IRS-1, IRS-2, IRS-3, at IRS-4 ay inilarawan. Ang phosphorylation ng mga ito ay nangyayari sa tyrosine, serine at threonine residues. Ang bawat isa sa mga substrate na ito ay nauugnay sa iba't ibang mga kadase ng kinase na kasangkot sa metabolic effects ng insulin.
Halimbawa:
- Ang mga IRS-1 ay lilitaw na nauugnay sa epekto ng insulin sa paglaki ng cell.
- Ang IRS-2 ay nauugnay sa metabolic effects ng hormone, tulad ng pagtaas ng synthesis ng glycogen, lipids at protina, at sa pagsasalin ng mga protina tulad ng receptor at glucose transport protein.
Mga sakit
Ang diyabetis ay isang sakit na nakakaapekto sa isang napakataas na porsyento ng populasyon ng mundo at nauugnay sa mga depekto sa paggawa ng insulin, ngunit din sa isang hindi magandang function ng mga receptor ng insulin.
Mayroong dalawang uri ng diabetes: type I diabetes o diabetes ng bata, na nakasalalay sa insulin, at type II diabetes o may diabetes ng may sapat na gulang, na hindi umaasa sa insulin.
Ang Type I diabetes ay dahil sa hindi sapat na produksiyon ng insulin at nauugnay sa hyperglycemia at ketoacidosis. Ang Type II diabetes ay nauugnay sa genetic factor na nakakaapekto sa parehong paggawa ng insulin at pag-andar ng receptor at nauugnay sa hyperglycemia nang walang ketoacidosis.
Mga Sanggunian
- Amerikanong Diabetes Association. (2010). Diagnosis at pag-uuri ng diabetes mellitus. Pag-aalaga sa diyabetis, 33 (Suplemento 1), S62-S69.
- Berne, R., & Levy, M. (1990). Physiology. Mosby; Edisyon ng International Ed.
- Fox, SI (2006). Human Physiology (ika-9 ed.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
- Guyton, A., & Hall, J. (2006). Textbook ng Medical Physiology (ika-11 ed.). Elsevier Inc.
- Lee, J., & Pilch, PF (1994). Ang receptor ng insulin: istraktura, pag-andar, at pag-sign. American Journal of Physiology-Cell Physiology, 266 (2), C319-C334.