25.3 : Инсулин: рецептор и сигнальные пути

Действие инсулина опосредовано рецепторной тирозинкиназой, родственной рецептору IGF-1. Количество рецепторов на клетку значительно варьируется: от 40 на эритроцитах до 300 000 на адипоцитах и ​​гепатоцитах. Инсулиновый рецептор состоит из связанных димеров субъединиц α/β, образующих гетеротетрамерный гликопротеин с двумя внеклеточными субъединицами α и двумя субъединицами β, охватывающими мембрану. Субъединицы α ингибируют собственную тирозинкиназную активность субъединиц β, но это ингибирование снимается при связывании инсулина, что приводит к аутофосфорилированию и трансфосфорилированию субъединиц β. Это инициирует сигнализацию путем фосфорилирования внутриклеточных белков, таких как IRS и белок Shc, которые взаимодействуют с эффекторами, расширяя каскад сигнализации.

Действие инсулина на транспорт глюкозы зависит от активации PI3K, которая взаимодействует с белками IRS для генерации PIP3, регулирующего локализацию и активность нисходящих киназ. Изоформа Akt2 контролирует основные нисходящие этапы поглощения глюкозы в скелетных мышцах и жировой ткани и регулирует выработку глюкозы в печени.

После активации инсулинового рецептора GLUT4, преимущественно экспрессируемый в инсулин-чувствительных тканях, быстро перемещается к плазматической мембране, облегчая транспорт глюкозы внутрь. Сигнализация инсулина также снижает эндоцитоз GLUT4, увеличивая время его пребывания на плазматической мембране. Попав внутрь клеток, глюкоза фосфорилируется до G6P гексокиназами и может храниться в виде гликогена или поступать в гликолитический или пентозофосфатный пути.