Charakteristiky inzulínových receptorov, štruktúra, funkcie

Ten Inzulínové receptory Sú to proteínové štruktúry vystavené na extracelulárnej strane plazmatickej membrány mnohých buniek ľudského tela a inej cicavcov. Prírodný ligand tohto prijímača je inzulín.

Inzulín je hormón syntetizovaný ß bunkami ostrovčekov Langerhans endokrinnej časti pankreasu, orgánu nachádzajúci sa v brušnej dutine, ktorá syntetizuje tráviace enzýmy a hormóny.

Vizualizácia transmembránovej signalizácie indukovaná ligandom v prijímači inzulínu. Theresia Gutmann, Kelly H. Kim, Michal Grzybek, Thomas Walz, ünal Coskun [CC by 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/4.0)]

Syntetizovaný inzulín a uvoľňovaný pankreasom sa viaže na jeho prijímač v plazmatickej membráne bielych buniek av dôsledku tohto spojenia s prepojením a receiverom sa spustí séria intracelulárnych procesov, ktoré nakoniec podporujú vstup glukózy do týchto buniek.

Inzulín je zodpovedný za aktiváciu mnohých anabolických reakcií alebo syntézy súvisiace s metabolizmom uhľohydrátov, tukov a proteínov.

Inzulínové receptory sú glykoproteíny tvorené štyrmi podjednotkami so svojou amino -karboxylovou časťou v cytoplazmatickej oblasti. Keď sa tieto receptory viažu na inzulín, sú zoskupené a endocyt.

Pri obezite a pri cukrovke typu II sa zníži počet inzulínových receptorov a to čiastočne vysvetľuje inzulínovú rezistenciu, ktorá sprevádza tieto patologické podmienky.

[TOC]

Charakteristika

Inzulínové receptory sú súčasťou rodiny membránových receptorov, ktoré majú miesta únie proteínových hormónov. Tento typ hormónov nemôže krížiť membrány, takže ich metabolické účinky sa vykonávajú sprostredkovaním svojich receptorov.

Inzulín je peptidový hormón súvisiaci s podporou syntetických reakcií nazývaných anabolické reakcie, ktoré súvisia s metabolizmom uhľohydrátov, tukov a proteínov.

Mnoho buniek má inzulínové receptory, hlavne svalové bunky, pečeň a tukové tkanivo. Avšak aj iné bunky, ktoré nie sú zjavne cieľové bunky inzulínu, majú tiež inzulínové receptory.

Môže vám slúžiť: endocytóza sprostredkovaná receptorom: proces a funkcie

Vstup glukózy do buniek v niektorých tkanivách závisí od inzulínu, pretože v nich sa proteíny zodpovedné za uľahčené difúzie glukózy nachádzajú v malých kúskoch intracelulárnych vezikúl tvoriacich membrány, ktoré tvoria membránu.

Keď sa inzulín viaže na jeho prijímač v tomto type buniek závislých od inzulínu, transportéry glukózy umiestnené v intracelulárnych vezikulách sa pohybujú a prezentujú sa na povrchu bunkovej membrány, keď sú tieto vezikuly s touto membránou fúzované.

Bunky kostrových svalov a tukových tkanív sú okrem iného príkladom tohto mechanizmu.

Inzulínové receptory majú relatívne krátku polovicu životnosti asi 7 až 12 hodín, takže sa neustále syntetizujú a degradujú. U cicavcov je koncentrácia receptorov približne 20.000 bunkových receptorov.

Keď sa inzulín spája s prijímačom, dochádza k konformačnej zmene prijímača, susedné receptory sa pohybujú, sú vyrobené mikropodniky a potom je prijímač vnútorný. Zároveň signály, ktoré potom zosilnia odpovede, sa vygenerujú.

Štruktúra

Farebný dimérny inzulínový receptor. L1 domény (modrá), CR (Cyan), L2 (zelená), FNII-1 (žltá), FNII-2 (oranžová), FNII-3 (červená) (červená). Fletcher01 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]

Gén, ktorý kóduje pre inzulínový prijímač, sa nachádza na chromozóme 19 a má 22 exónov. Tento prijímač sa skladá zo štyroch podjednotiek glykoproteínov spojených s disulfidovými mostmi.

Je syntetizovaný v endoplazmatickom retikule spočiatku ako jednoduchý polypeptidový reťazec asi 1382 aminokyselín, ktorý sa potom fosforyluje a rozdelí na vytvorenie a a ß podjednotiek.

Štyri podjednotky inzulínového receptora sú dva ALFA (a) s molekulovou hmotnosťou 140.000 Da a dve menšie beta (β), s približnou molekulovou hmotnosťou 95.000 da.

Môže vám slúžiť: cnidocyty: Charakteristiky, štruktúra, funkcie, typy

A podjednotky sú extracelulárne a exponované na vonkajšom povrchu bunkovej membrány. Na druhej strane β podjednotky prechádzajú cez membránu a sú vystavené alebo vyčnievajúce na vnútornom povrchu toho istého (pri pohľade smerom k cytoplazme).

V a podjednotkách je miesto Únie pre inzulín. V jednotkách β je miesto spojenia pre ATP, ktoré aktivuje funkciu kinázy tejto podjednotky a indukuje autofosforyláciu prijímača v tyrozínových zvyškoch β podjednotky.

Tieto receptory sú súčasťou rodiny receptorov spojených s cytoplazmatickými enzýmami, ako je tyrozín šéf, enzým, ktorý je aktivovaný, keď sa inzulín spája s prijímačom a iniciuje proces fosforylácie a defosforylácie série enzýmov, ktoré budú zodpovedné za účinky účinky metabolický inzulín.

Funkcia

Inzulínový mechanizmus. Vylučovaný pankreasom sa inzulín cirkuluje krvou (A = 30 minút) pred spojením inzulínového prijímača (IR). LUUIS12321 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)]

A podjednotka inzulínových receptorov má väzbové miesto inzulínu. Keď sa táto jednotka pripojí k svojmu ligandu, vyskytujú sa konformačné zmeny v štruktúre prijímača, ktoré aktivujú β podjednotky, ktoré sú zodpovedné za mechanizmy prenosu signálu, a teda aj za účinky inzulín.

V cytoplazmatických doménach receptora sa aktivuje žuvanie tyrozínom, ktorý začína prenos signálov pomocou vodopádu kináz. Prvá vec, ktorá sa stane, je fosforylácia alebo autofosfát inzulínového receptora a potom sú takzvané substráty inzulínu alebo IRS fosforylované.

Boli opísané štyri substráty inzulínu s názvom IRS-1, IRS-2, IRS-3 a IRS-4. Fosforylácia sa vyskytuje v odpadu tyrozínu, serínu a treonínu. Každý z týchto substrátov súvisí s rôznymi kaskádami kináz zapojených do metabolických účinkov inzulínu.

Môže vám slúžiť: čo je cytokinéza a ako sa vyskytuje?

Napríklad:

• Zdá sa, že IRS-1 súvisí s účinkom inzulínu na rast buniek.
• IRS -2 súvisia s metabolickými účinkami hormónu, ako je zvýšenie syntézy glykogénu, lipidov a proteínu a translokáciou proteínov, ako sú proteíny prijímača a transport glukózy.

Choroby

Cukrovka je ochorenie, ktoré ovplyvňuje veľmi vysoké percento svetovej populácie a súvisí s defektmi produkcie inzulínu, ale aj so zlou funkciou inzulínových receptorov.

Existujú dva typy cukrovky: cukrovka typu I alebo cukrovka mládeže, ktorá je závislá od inzulínu, a cukrovka typu II alebo dospelý cukrovka, ktorá nie je závislá od inzulínu.

Cukrovka typu I je spôsobená nedostatočnou produkciou inzulínu a je sprevádzaná hyperglykémiou a ketoacidózou. Cukrovka typu II súvisí s genetickými faktormi, ktoré ovplyvňujú produkciu inzulínu, ako aj funkciu jeho receptorov a je sprevádzaný hyperglykémiou bez ketoacidózy.

Odkazy

1. American Diabetes Association. (2010). Diagnostika a klasifikácia cukrovky mellitus. Diabetes Care, 33 (doplnok 1), S62-S69.
2. Berne, r., & Levy, m. (1990). Fyziológia. Mosby; Medzinárodné vydanie ED.
3. Líška, s. Jo. (2006). Ľudská fyziológia (9. vydanie.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
4. Guyton, a., & Hall, J. (2006). Učebnica lekárskej fyziológie (11. vydanie.). Elsevier Inc.
5. Prečítajte si, J., & Pilch, P. F. (1994). Inzulínový prijímač: štruktúra, funkcia a signalizácia. American Journal of Physiology-Cell Physiology, 266 (2), C319-C334.