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Vía de transducción de señales de insulina

1990
Escena de laboratorio que representa la vía de transducción de la señal de la insulina con el receptor y los efectos posteriores.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

Insulina La insulina inicia sus efectos uniéndose al receptor de insulina (IR), una tirosina quinasa receptora. Esta unión desencadena la autofosforilación del receptor, creando sitios de unión para las proteínas sustrato del receptor de insulina (IRS). Las proteínas IRS fosforiladas activan vías posteriores, principalmente la vía PI3K/Akt, que media la mayoría de los efectos metabólicos de la insulina, incluyendo la translocación de los transportadores de glucosa GLUT4 a la membrana celular.

La cascada de señalización de la insulina es una red compleja y altamente regulada que controla el crecimiento, la supervivencia y el metabolismo celular. Comienza cuando la insulina se une a las subunidades alfa extracelulares del receptor de insulina (IR). Esto provoca un cambio conformacional que activa el dominio tirosina quinasa ubicado en las subunidades beta intracelulares. La quinasa activada fosforila residuos de tirosina específicos en la subunidad beta opuesta, un proceso denominado autofosforilación. Estos sitios de fosfotirosina actúan como plataformas de reclutamiento para diversas proteínas adaptadoras, principalmente la familia de sustratos del receptor de insulina (IRS) (IRS1-4). Una vez acopladas, las proteínas IRS son fosforiladas por la quinasa del IR. Esto crea sitios de unión para otras moléculas de señalización que contienen dominios SH2, como la fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3K). El reclutamiento de PI3K a la membrana plasmática es un paso crítico. La PI3K activada fosforila el lípido [latex]PIP_2[/latex] (fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato) para generar [latex]PIP_3[/latex] (fosfatidilinositol 3,4,5-trisfosfato). El [latex]PIP_3[/latex] actúa como segundo mensajero, reclutando y activando otras quinasas, incluyendo PDK1 y Akt (también conocida como proteína quinasa B). La Akt activada es un nodo central en la vía, fosforilando multitud de dianas posteriores para mediar los efectos de la insulina. Una acción clave de la Akt es promover la translocación de vesículas que contienen el transportador de glucosa GLUT4 desde el interior de la célula hacia la membrana plasmática en el músculo y el tejido adiposo. Esta inserción de GLUT4 permite la rápida captación de glucosa del torrente sanguíneo, reduciendo los niveles de azúcar en sangre. Akt también promueve la síntesis de glucógeno, la síntesis de proteínas y la síntesis de lípidos, al tiempo que inhibe procesos como la gluconeogénesis y la apoptosis.

UNESCO Nomenclature: 2403
- Biología celular

Tipo

Sistema abstracto

Ruptura

Fundacional

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Descubrimiento de la fosforilación de proteínas como mecanismo regulador por Edwin G. Krebs y Edmond H. Fischer.
  • concepto de segundos mensajeros por earl sutherland, jr.
  • Identificación y clonación del gen del receptor de insulina
  • Descubrimiento de las tirosina quinasas y los dominios SH2

Aplicaciones

  • Desarrollo de medicamentos para la diabetes tipo 2 que se dirigen a componentes de la vía de señalización (por ejemplo, metformina, tzds)
  • Investigación sobre el cáncer, ya que la vía pi3k/akt a menudo está desregulada en los tumores
  • Comprender la base molecular de la resistencia a la insulina
  • Investigación sobre el envejecimiento y la longevidad, ya que esta vía está vinculada a la regulación de la esperanza de vida.
  • desarrollo de terapias para el síndrome metabólico

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

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Relacionado con: transducción de señales, receptor de insulina, tirosina quinasa, IRS, PI3K, Akt, GLUT4, resistencia a la insulina, biología celular, fosforilación.

Contexto histórico

Vía de transducción de señales de insulina

1977
1983
1987
1990
1990
1990
1997
1975
1979
1983
1988
1990
1990
1997
2000

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

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