25.3 : الأنسولين: المستقبلات ومسارات الإشارات

يتم التوسط في عمل الأنسولين من خلال مستقبل التيروزين كيناز، وهو مشابه لمستقبل IGF-1. يختلف عدد المستقبلات لكل خلية بشكل كبير، من 40 على كريات الدم الحمراء إلى 300000 على الخلايا الدهنية وخلايا الكبد. يتكون مستقبل الأنسولين من ثنائيات α/β الفرعية المرتبطة، والتي تشكل جليكوبروتين رباعي غير متجانس مع وحدتين فرعيتين α خارج الخلية ووحدتين فرعيتين β تمتدان عبر الغشاء. تمنع وحدات α نشاط التيروزين كيناز المتأصل في وحدات β الفرعية، ولكن يتم إطلاق هذا التثبيط عند ارتباط الأنسولين، مما يؤدي إلى الفسفرة الذاتية ونقل الفسفرة لوحدات β الفرعية. يؤدي هذا إلى بدء الإشارات عن طريق فسفرة البروتينات داخل الخلايا مثل IRSs وبروتين Shc، والتي تتفاعل مع المؤثرين، مما يؤدي إلى إطالة سلسلة الإشارات.

يعتمد عمل الأنسولين على نقل الجلوكوز على تنشيط PI3K، الذي يتفاعل مع بروتينات IRS لتوليد PIP3، وتنظيم موضع ونشاط الكينازات اللاحقة. يتحكم الشكل المتماثل لـ Akt2 في الخطوات اللاحقة الأساسية لامتصاص الجلوكوز في العضلات الهيكلية والأنسجة الدهنية وينظم إنتاج الجلوكوز في الكبد.

بعد تنشيط مستقبلات الأنسولين، ينتقل GLUT4، الذي يتم التعبير عنه بشكل أساسي في الأنسجة المستجيبة للأنسولين، بسرعة إلى الغشاء البلازمي، مما يسهل نقل الجلوكوز إلى الداخل. تعمل إشارات الأنسولين أيضًا على تقليل عملية البلعمة الذاتية لـ GLUT4، مما يزيد من وقت إقامته على الغشاء البلازمي. بمجرد دخوله إلى الخلايا، يتم فسفرة الجلوكوز إلى G6P بواسطة الهكسوكينازات ويمكن تخزينه على شكل جليكوجين أو الدخول في مسارات التحلل السكري أو فوسفات البنتوز.