Características dos receptores de insulina, estrutura, funções

O Receptores de insulina São estruturas de proteínas expostas no lado extracelular da membrana plasmática de muitas células do corpo humano e de de outros mamíferos. O ligante natural deste receptor é insulina.

A insulina é um hormônio sintetizado por células ß das ilhotas de Langerhans da porção endócrina do pâncreas, um órgão localizado na cavidade abdominal que sintetiza enzimas digestivas e hormônios.

Visualização de sinalização transmembranar induzida pelo ligante no receptor de insulina. Theresia Gutmann, Kelly H. Kim, Michal Grzybek, Thomas Walz, ünal Coskun [CC por 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/por/4.0)]

A insulina sintetizada e liberada pelo pâncreas se liga ao seu receptor na membrana plasmática das células brancas e, como conseqüência dessa união de ligação de ligação, uma série de processos intracelulares é desencadeada que finalmente promove a entrada de glicose nessas células.

A insulina é responsável pela ativação de muitas reações ou síntese anabólicas relacionadas a carboidratos, gordura e metabolismo de proteínas.

Os receptores de insulina são glicoproteínas formadas por quatro subunidades com sua porção de amino e carboxil terminal na região citoplasmática. Quando esses receptores se ligam à insulina, eles são agrupados e endocitados.

Na obesidade e no diabetes tipo II, o número de receptores de insulina diminui e isso explica em parte a resistência à insulina que acompanha essas condições patológicas.

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Caracteristicas

Os receptores de insulina fazem parte de uma família de receptores membranais que possuem sites de união para hormônios proteicos. Esse tipo de hormônios não pode cruzar as membranas de células, de modo que seus efeitos metabólicos são executados pela mediação de seus receptores.

A insulina é um hormônio peptídico relacionado à promoção de reações de síntese chamadas reações anabólicas, que estão relacionadas ao metabolismo de carboidratos, gorduras e proteínas.

Muitas células têm receptores de insulina, principalmente células musculares, fígado e tecido adiposo. No entanto, outras células que não são aparentemente as células -alvo de insulina também têm receptores de insulina.

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A entrada de glicose nas células, em alguns tecidos, depende da insulina, pois, nelas, as proteínas responsáveis ​​pela difusão facilitada de glicose são encontradas em pequenos pedaços de membrana que formam vesículas intracelulares.

Quando a insulina se liga ao seu receptor nesse tipo de células dependentes da insulina, os transportadores de glicose localizados em vesículas intracelulares se movem e se apresentam na superfície da membrana celular quando essas vesículas com esta membrana são fundidas.

O músculo esquelético e as células de tecido adiposo são, entre outros, um exemplo desse mecanismo.

Os receptores de insulina têm uma meia -vida relativamente curta de cerca de 7 a 12 horas, então eles sintetizam e degradam constantemente. Em mamíferos, a concentração de receptores é de aproximadamente 20.000 receptores de células.

Quando a insulina se junta ao receptor, há uma mudança conformacional do receptor, os receptores vizinhos se movem, os micro-acordados são produzidos e, em seguida, o receptor é interno. Ao mesmo tempo, os sinais que ampliarão as respostas são gerados.

Estrutura

Receptor de insulina dimérica colorida. Domínios L1 (azul), Cr (ciano), L2 (verde), fnii-1 (amarelo), fnii-2 (laranja), fnii-3 (vermelho) (vermelho). Fletcher01 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]

O gene que codifica o receptor de insulina é encontrado no cromossomo 19 e possui 22 exons. Este receptor é composto por quatro subunidades de glicoproteínas vinculadas por pontes dissulfeto.

É sintetizado no retículo endoplasmático inicialmente como uma cadeia polipeptídica simples de cerca de 1382 aminoácidos que são fosforilados e divididos para formar as subunidades α e ß.

As quatro subunidades do receptor de insulina são dois ALFAs (α) com um peso molecular de 140.000 Da e dois betas menores (β), com um peso molecular aproximado de 95.000 da.

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As subunidades α são extracelulares e expostas na superfície externa da membrana celular. As subunidades β, por outro lado, atravessam a membrana e são expostas ou salientes na superfície interna do mesmo (olhando para o citoplasma).

Nas subunidades α está o local da união para insulina. Nas unidades β, existe um local de sindicato para o ATP que ativa a função quinase desta subunidade e induz a autofosforilação do receptor nos resíduos de tirosina da subunidade β.

Esses receptores fazem parte de uma família de receptores associados a enzimas citoplasmáticas, como o Tyrosina-Chef, a enzima que é ativada quando a insulina se une ao receptor e inicia um processo de fosforilação e defosforilação de uma série de enzimas que serão responsáveis ​​pelos efeitos dos efeitos dos efeitos dos os efeitos de insulina metabólica.

Funções

Mecanismo de ação da insulina. Excretado pelo pâncreas, a insulina circula através do sangue (λ = 30 min) antes de ingressar em um receptor de insulina (IR). LUUIS12321 [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)]

A subunidade α dos receptores de insulina tem o local de ligação à insulina. Quando esta unidade se junta ao seu ligante, ocorrem mudanças conformacionais na estrutura do receptor que ativam as subunidades β responsáveis ​​pelos mecanismos de transdução do sinal e, portanto, dos efeitos da insulina.

Nos domínios citoplasmáticos do receptor, é ativada uma mastigação de tirosina que inicia a transmissão dos sinais por meio de uma cachoeira de cinases. A primeira coisa que acontece é a fosforilação ou autofosfato do receptor de insulina e, em seguida, os substratos de insulina ou receptor de IRS são fosforilados.

Quatro substratos receptores de insulina chamados IRS-1, IRS-2, IRS-3 e IRS-4 foram descritos. A fosforilação destes ocorre em resíduos de tirosina, serina e treonina. Cada um desses substratos está relacionado a diferentes cascatas de cinases envolvidas nos efeitos metabólicos da insulina.

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Por exemplo:

• IRS-1 parece estar relacionado ao efeito da insulina no crescimento celular.
• O IRS -2 está relacionado aos efeitos metabólicos do hormônio, como o aumento da síntese de glicogênio, lipídios e proteínas, e a translocação de proteínas como proteínas do receptor e transporte de glicose.

Doenças

O diabetes é uma doença que afeta uma porcentagem muito alta da população mundial e está relacionada a defeitos na produção de insulina, mas também com uma função ruim dos receptores de insulina.

Existem dois tipos de diabetes: diabetes tipo I ou diabetes jovem, que depende da insulina e diabetes tipo II ou diabetes adulto, que não depende da insulina.

O diabetes tipo I é devido à produção insuficiente de insulina e é acompanhado por hiperglicemia e cetoacidose. O diabetes tipo II está relacionado a fatores genéticos que afetam a produção de insulina e a função de seus receptores e é acompanhada por hiperglicemia sem cetoacidose.

Referências

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