25.3 : אינסולין: הקולטן ונתיבי האיתות

פעולת האינסולין מתווכת באמצעות קולטן טירוזין קינאז, הדומה לקולטן IGF-1. מספר הקולטנים בכל תא משתנה במידה ניכרת, מ-40 בתאי דם אדומים ועד 300,000 בתאי שומן והפטוציטים. קולטן האינסולין מורכב מדימרים של תת-יחידות α/β המקושרות יחד, היוצרות הטרוטטרמר גליקופרוטאין עם שתי תת-יחידות α חוץ-תאיות ושתי תת-יחידות β החוצות את הקרום. תת-היחידות מעכבות את פעולת הטירוזין קינאז הטבעית של תת-היחידות β, אך עיכוב זה מוסר עם קישור אינסולין, מה שמוביל לאוטופוספורילציה וטרנספוספורילציה של תת-היחידות β. תהליך זה מתחיל איתות על ידי זרחון של חלבונים תוך-תאיים כמו IRSs וחלבון Shc, המתקשרים עם אפקטורים ומרחיבים את שרשרת האיתות.

פעולת האינסולין על העברת גלוקוז תלויה בהפעלת PI3K, המתקשר עם חלבוני IRS ליצירת PIP3, המווסתות את מיקום ופעילות הקינאזות בהמשך. איזופורם Akt2 שולט בשלבים חיוניים במורד הזרם עבור ספיגת גלוקוז בשרירי השלד וברקמת שומן ומווסת ייצור גלוקוז בכבד.

לאחר הפעלת קולטן האינסולין, GLUT4, המתבטא בעיקר ברקמות רגישות לאינסולין, מועבר במהירות בקרום פלסמה, ומקל על העברת הגלוקוז פנימה. איתות אינסולין גם מפחית אנדוציטוזה של GLUT4, מה שמגדיל את משך הזמן שהוא שוהה בקרום הפלסמה. בתוך התאים, גלוקוז מזורחן ל-G6P על ידי הקסוקינאזות ויכול להיאגר כגליקוגן או להיכנס למסלול הגליקוליזה או למסלול הפנטוז פוספט.