25.3 : İnsülin: Reseptör ve Sinyal Yolları

İnsülin eylemi, IGF-1 reseptörüne benzer bir reseptör tirozin kinaz aracılığıyla gerçekleşir. Hücre başına reseptör sayısı, eritrositler üzerindeki 40'tan yağ hücreleri ve hepatositler üzerindeki 300.000'e kadar önemli ölçüde değişir. İnsülin reseptörü, iki ekstraselüler α alt birimi ve zarı kaplayan iki β alt birimi olan bir heterotetramer glikoprotein oluşturan bağlı α/β alt birimi dimerlerinden oluşur. α alt birimleri, β alt birimlerinin doğal tirozin kinaz aktivitesini inhibe eder, ancak bu inhibisyon insülin bağlanması üzerine serbest bırakılır ve β alt birimlerinin otofosforilasyonuna ve transfosforilasyonuna yol açar. Bu, IRS'ler ve Shc proteini gibi hücre içi proteinleri fosforile ederek sinyallemeyi başlatır ve bunlar efektörlerle etkileşime girerek sinyalleme kaskadını uzatır.

İnsülinin glikoz taşınması üzerindeki etkisi, IRS proteinleriyle etkileşime girerek PIP3 üreten ve aşağı akış kinazlarının lokalizasyonunu ve aktivitesini düzenleyen PI3K aktivasyonuna bağlıdır. Akt2 izoformu, iskelet kası ve yağ dokusunda glikoz alımı için gerekli aşağı akış adımlarını kontrol eder ve karaciğerde glikoz üretimini düzenler.

İnsülin reseptörü aktivasyonunun ardından, ağırlıklı olarak insüline yanıt veren dokularda ifade edilen GLUT4, plazma membranına hızla taşınır ve içeriye glikoz taşınmasını kolaylaştırır. İnsülin sinyali ayrıca GLUT4 endositozunu azaltarak plazma membranında kalma süresini artırır. Hücrelerin içine girdiğinde, glikoz heksokinazlar tarafından G6P'ye fosforile edilir ve glikojen olarak depolanabilir veya glikolitik veya pentoz fosfat yollarına girebilir.