Insulin receptor (Hebrew)
From Proteopedia
רצפטור לאינסולין
|
קולטן לאינסולין הוא קולטן טרנסממברנלי (חוצה את קרום התא) שמופעל על ידי הורמון . קולטנים ייחודיים להורמון אינסולין מצויים על גבי שטח הפנים של מרבית התאים בגוף החי . אכילת מזון בכלל ואכילת סוכר בפרט מגרים את תאי ביתא בלבלב להפריש את ההורמון אינסולין. כידוע כל מולקולת סוכר הנאכלת נכנסת למערכת העיכול, מפורקת לגלוקוז שהיא הצורה היסודית ביותר של הסוכר- אבן הבניין. הגלוקוז נספג דרך המעי אל תוך מחזור הדם, בהגיעו לתאי ביתא בלבלב הוא גורם ללבלב לשחרר את ההורמון אינסולין. באמצעות קישור האינסולין לרצפטור המצוי על גבי קרומי התאים השונים בגוף, עולה מספר הנשאים בממברנה המחדירים גלוקוז לתא ובכך מאפשר ליחידות גלוקוז לחדור אל התאים. לאחר שהגלוקוז חודר לתאים ונוכחותו יורדת מהדם, הפרשת האינסולין פוסקת גם היא .כניסת גלוקוז לתאי המוח ומערכת העצבים אינה תלוייה באינסולין. תהליך זה הינו מחזורי. לאינסולין שלושה תפקידים עיקריים בגוף: מעודד חלוקת תאים, משפיע על התמיינות תאים לתפקידים שונים ושולט על רמות הסוכר בדם, שומנים וגופי קטונים (חומרי מזון הנוצרים מפירוק לא מלא של שומנים, בעיקר במצבים של חוסר חמור בגלוקוז בתאים) .
את פעולתו משיג האינסולין בשתי דרכים עיקריות:
הראשונה היא בכבד, שם אינסולין מעכב את ייצור הסוכר מחומרי מוצא ופירוק גליקוגן (רב-סוכר שמשמש חומר תשמורת עיקרי לאנרגיה בגוף האנושי) ומעודד את ייצור הגליקוגן מגלוקוז.
השנייה היא בתאי השומן והשריר, בתאים אלה אינסולין מעודד את הכנסת הגלוקוז לתוך התאים על ידי הגדלת כמות הנשאים שמעבירים גלוקוז על ממברנת התאים ובכך מאפשר הכנסת יותר גלוקוז לתוך התאים ומקטין את כמותו בדם. בנוסף, בתאים אלה אינסולין מעודד את ייצור השומן ומעכב פירוקו. באיור המקושר ניתן לראות כיצד קישור אינסולין לרצפטור על פני קרום התא מאפשר קליטת גלוקוז ובניית גליקוגן ושומן קישור אינסולין לרצפטור
במע' אנדוקריניות הסיגנל נקבע על ידי הרצפטור שמופעל. הבעיה היא כאשר הורמונים דומים נקשרים לרצפטורים זהים באפיניות שונה, לדוגמא אינסולין ו- IGF נקשרים לאותם רצפטורים אולם באפיניות שונה בין הרצפטורים יש דמיון
מבנה הרצפטור
הקולטן לאינסולין הינו טרנסממברנלי- חוצה את הממברנה עם בליטה כלפי פנים התא ומחוצה לו מיקום הרצפטור בממברנה . מורכב משתי תתי-יחידות אלפא ושתי תתי-יחידות בטא כנראה באיור המקושר. חלבון זה בנוי מ- 1382 . תתי-יחידות ביתא חוצות את הממברנה התאית ומקושרות על ידי קשרים דו גופריתיים. המבנה המוצג בדף זה הוא רק הקטע החוץ ממברנלי הבנוי 486 חומצות אמינו. האיזור החוץ ממברנלי הינו בעיקרו (מופיע בצבע סגול במולקולה) כך שהימצאותו בסביבה המימית של פנים התא וחוצה לו מתאימה.
הקולטן לאינסולין שייך למשפחת קולטני הטירוזין קינאז, מצוי אצל יונקים ובעלי חיים נוספים. חלקים שונים בקולטן וזהים בין בעלי החיים (באיור התלת מימדי בורדו מציין רמת שימור גבוהה ותכלת רמת שימור נמוכה). קולטני טירוזין קינאז, לרבות קולטן אינסולין, מסייעים לפעילותם על ידי הוספת קבוצת פוספט לטירוזין ספציפי של פרוטאינים מסוימים בתוך התא. החלבונים אשר עברו זרחון על ידי קולטני אינסולין מובילים להגדלת מספר הנשאים של הגלוקוז וזיקתם. נשאים של גלוקוז הם מולקולות הנמצאות על הממברנה החיצונית של רקמות המגיבות לאינסולין (למשל, תאי שריר). הגדלת זיקה של הנשאים מובילה לקליטה מוגברת של גלוקוז מהדם לרקמות הללו. הרצפטור לאינסולין הינו דימר - בנוי שתי שרשראות אשר רק לאחר החיבור ביניהן הן יכולות לקשור את האינסולין. חשיבות הדימריזציה - כל אחד מהטירוזינים של הרצפטור עושים פוספורילציה על הרצפטור המצומד אליו בחלקו הפנימי. זו לא אוטופוספורילציה, כאשר יש פוספורילציה שתי היחידות נצמדות והרצפטור מופעל. כעת הוא עצמו בעל פעילות קינאז. האתר המפוספר הוא נקודת החיבור לחלבונים אחרים שימשיכו בשרשרת העברת הסיגנל.הדימריזציה הכרחית לפעילות הטירוזין קינאז. זהו הרצפטור היחיד מבין הטירוזין קינאזות שבנוי כדימר, שאר הרצפטורים הם מונומרים.
השפעה של אינסולין על קליטת גלוקוז ומטאבוליזם. אינסולין נקשר לקולטן לאינסולין שמפעיל שרשרת של תגובות שכוללות: קליטת גלוקוז ,סינטוז גליקוגן, גליקוליזה וסינטוז חומצות שומן . התפקיד העיקרי של קולטני גלוקוז הוא לקלוט גלוקוז. לכן, חוסר רגישות לאינסולין מוביל לסוכרת התאים אינם מסוגלים לקלוט גלוקוז, וכתוצאה מכך נוצרת היפוגליקמיה.
