Insulinereceptoren kenmerken, structuur, functies

De Insulinereceptoren Het zijn eiwitstructuren blootgesteld aan de extracellulaire zijde van het plasmamembraan van vele cellen van het menselijk lichaam en dat van andere zoogdieren. Het natuurlijke ligand van deze ontvanger is insuline.

Insuline is een hormoon gesynthetiseerd door ß -cellen van de eilandjes van Langerhans van het endocriene deel van de alvleesklier, een orgaan in de buikholte die spijsverteringsenzymen en hormonen synthetiseert.

Transmembraan signalering visualisatie geïnduceerd door ligand in de insuline -ontvanger. Theresia Gutmann, Kelly H. Kim, Michal Grzybek, Thomas Walz, ünal Coskun [CC door 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/4.0)]

De gesynthetiseerde insuline en vrijgegeven door de alvleesklier bindt aan zijn ontvanger in het plasmamembraan van de witte cellen en als gevolg van deze koppelings-ontvanger-unie, wordt een reeks intracellulaire processen geactiveerd die uiteindelijk glucose-toegang tot deze cellen bevorderen in deze cellen.

Insuline is verantwoordelijk voor de activering van veel anabole reacties of synthese gerelateerd aan koolhydraat-, vet- en eiwitmetabolisme.

Insulinereceptoren zijn glycoproteïnen gevormd door vier subeenheden met zijn amino- en terminale carboxylgedeelte in het cytoplasmatische gebied. Wanneer deze receptoren binden aan insuline, zijn ze gegroepeerd en endocyten.

Bij obesitas en bij type II diabetes is het aantal insulinereceptoren verminderd en dit verklaart gedeeltelijk de insulineresistentie die gepaard gaat met deze pathologische aandoeningen.

[TOC]

Kenmerken

Insulinereceptoren maken deel uit van een familie van membranale receptoren met vakbondslocaties voor eiwithormonen. Dit type hormonen kunnen celmembranen niet doorkruisen, zodat hun metabole effecten worden uitgevoerd door bemiddeling van hun receptoren.

Insuline is een peptidehormoon gerelateerd aan de bevordering van synthesereacties die anabole reacties worden genoemd, die gerelateerd zijn aan het metabolisme van koolhydraten, vetten en eiwitten.

Veel cellen hebben insulinereceptoren, voornamelijk spiercellen, lever en vetweefsel. Andere cellen die blijkbaar geen insulinedoelcellen zijn, hebben echter ook insulinereceptoren.

Kan u van dienst zijn: receptor gemedieerde endocytose: proces en functies

Glucose -toegang tot cellen, in sommige weefsels, is afhankelijk van insuline, omdat daarin de eiwitten die verantwoordelijk zijn voor de gefaciliteerde diffusie van glucose worden gevonden in kleine stukjes membraan die intracellulaire blaasjes vormen.

Wanneer insuline zich in dit type insuline-afhankelijke cellen aan zijn ontvanger bindt, bewegen glucosetransporters zich in intracellulaire blaasjes en presenteren zich op het oppervlak van het celmembraan wanneer deze blaasjes met dit membraan worden gefuseerd.

De skeletspier- en vetweefselcellen zijn onder andere een voorbeeld van dit mechanisme.

Insulinereceptoren hebben een relatief korte helft van de levensduur van ongeveer 7 tot 12 uur, dus ze synthetiseren en afbreken. Bij zoogdieren is de receptorconcentratie ongeveer 20.000 celreceptoren.

Wanneer insuline zich aansluit bij de ontvanger, is er een conformationele verandering van de ontvanger, naburige receptoren bewegen, micro-goedgekeurd worden geproduceerd en dan is de ontvanger intern. Tegelijkertijd worden de signalen die vervolgens de antwoorden zullen versterken, gegenereerd.

Structuur

Gekleurde dimere insulinereceptor. L1-domeinen (blauw), Cr (cyaan), L2 (groen), Fnii-1 (geel), FNII-2 (oranje), FNII-3 (rood) (rood). Fletcher01 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)]

Het gen dat codeert voor de insuline -ontvanger is te vinden op chromosoom 19 en heeft 22 exons. Deze ontvanger bestaat uit vier glycoproteïne -subeenheden gekoppeld door disulfide -bruggen.

Het wordt aanvankelijk gesynthetiseerd in het endoplasmatische reticulum als een eenvoudige polypeptideketen van ongeveer 1382 aminozuren die vervolgens wordt gefosforyleerd en gesplitst om de a- en ß -subeenheden te vormen.

De vier insulinereceptorsubeenheden zijn twee ALFA's (α) met een molecuulgewicht van 140.000 Da en twee kleinere bèta's (β), met een geschat molecuulgewicht van 95.000 da.

Kan u van dienst zijn: cnidocyten: kenmerken, structuur, functies, typen

De a -subeenheden zijn extracellulair en blootgesteld op het buitenoppervlak van het celmembraan. De β -subeenheden kruisen daarentegen het membraan en worden blootgesteld of uitstekend op het interne oppervlak van hetzelfde (kijkend naar het cytoplasma).

In de a -subeenheden is de vakbondslocatie voor insuline. In de β -eenheden is er een vakbondslocatie voor de ATP die de kinasefunctie van deze subeenheid activeert en de autofosforylering van de ontvanger in de tyrosineresten van de β -subeenheid induceert.

Deze receptoren maken deel uit van een familie van receptoren geassocieerd met cytoplasmatische enzymen zoals de tyrosine-chef, enzym dat wordt geactiveerd wanneer insuline zich aansluit bij de ontvanger en initieert een proces van fosforylering en defosforylering van een reeks enzymen die verantwoordelijk zijn voor de effecten van de effecten de effecten insuline metabolisch.

Functie

Insuline -actiemechanisme. Uitgescheiden door de alvleesklier, circuleert insuline door het bloed (λ = 30 min) voordat je een insuline -ontvanger samenvoegt (IR). Luuis12321 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)]

De a -subeenheid van insulinereceptoren heeft de insulinebindingsplaats. Wanneer deze eenheid zich aansluit bij zijn ligand, treden conformationele veranderingen op in de structuur van de ontvanger die de β -subeenheden activeren die verantwoordelijk zijn voor de transductiemechanismen van het signaal en daarom van de effecten van insuline.

In de cytoplasmatische domeinen van de receptor wordt een tyrosine-kauwen geactiveerd dat de overdracht van de signalen begint door middel van een waterval van kinasen. Het eerste dat gebeurt, is fosforylering of autofosfaat van de insulinereceptor en vervolgens zijn de zo -aangedreven insuline- of IRS -ontvangersubstraten gefosforyleerd.

Vier insulinereceptorsubstraten genaamd IRS-1, IRS-2, IRS-3 en IRS-4 zijn beschreven. Fosforylering van deze komt voor in tyrosine-, serine- en Treonine -afval. Elk van deze substraten is gerelateerd aan verschillende cascades van kinasen die betrokken zijn bij de metabole effecten van insuline.

Kan u van dienst zijn: wat is cytokinese en hoe het gebeurt?

Bijvoorbeeld:

• IRS-1 lijkt gerelateerd te zijn aan het effect van insuline op celgroei.
• IRS -2 zijn gerelateerd aan de metabole effecten van het hormoon, zoals de toename van de synthese van glycogeen, lipiden en eiwitten, en de translocatie van eiwitten zoals ontvanger -eiwitten en glucosetransportatie.

Ziekten

Diabetes is een ziekte die een zeer hoog percentage van de wereldpopulatie beïnvloedt en gerelateerd is aan defecten in de insulineproductie, maar ook met een slechte functie van insulinereceptoren.

Er zijn twee soorten diabetes: type I diabetes of jeugddiabetes, wat insuline-afhankelijk is, en type II diabetes of volwassen diabetes, wat niet insuline-afhankelijk is.

Type I diabetes is te wijten aan onvoldoende insulineproductie en gaat gepaard met hyperglykemie en ketoacidosis. Type II diabetes is gerelateerd aan genetische factoren die zowel de insulineproductie als de functie van de receptoren beïnvloeden en gepaard gaat met hyperglykemie zonder ketoacidose.

Referenties

1. American Diabetes Association. (2010). Diagnose en classificatie van diabetes mellitus. Diabeteszorg, 33 (supplement 1), S62-S69.
2. Berne, r., & Levy, m. (1990). Fysiologie. Mosby; Internationale editie.
3. Fox, s. Je. (2006). Human Physiology (9e ed.)). New York, VS: McGraw-Hill Press.
4. Guyton, a., & Hall, J. (2006). Textbook of Medical Physiology (11e ed.)). Elsevier Inc.
5. Lees, J., & Pilch, p. F. (1994). De insuline -ontvanger: structuur, functie en signalering. American Journal of Physiology-Cell Physiology, 266 (2), C319-C334.