Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Hogar » Vía de transducción de señales de insulina

Vía de transducción de señales de insulina

1990
Laboratory scene depicting insulin signal transduction pathway with receptor and downstream effects.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

Insulin 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.

El insulin signaling cascade is a complex and highly regulated network that controls cellular growth, survival, and metabolism. It begins when insulin binds to the extracellular alpha subunits of the insulin receptor (IR). This causes a conformational change, activating the tyrosine kinase domain located on the intracellular beta subunits. The activated kinase phosphorylates specific tyrosine residues on the opposing beta subunit, a process called autophosphorylation. These phosphotyrosine sites act as recruitment platforms for various adapter proteins, most notably the insulin receptor substrate (IRS) family (IRS1-4). Once docked, IRS proteins are themselves phosphorylated by the IR kinase. This creates binding sites for other signaling molecules containing SH2 domains, such as phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K). The recruitment of PI3K to the plasma membrane is a critical step. Activated PI3K phosphorylates the lipid [latex]PIP_2[/latex] (phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate) to generate [latex]PIP_3[/latex] (phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate). [latex]PIP_3[/latex] acts as a second messenger, recruiting and activating other kinases, including PDK1 and Akt (also known as Protein Kinase B). Activated Akt is a central node in the pathway, phosphorylating a multitude of downstream targets to mediate insulin’s effects. A key action of Akt is to promote the translocation of vesicles containing the glucose transporter GLUT4 from the cell’s interior to the plasma membrane in muscle and adipose tissue. This insertion of GLUT4 allows for the rapid uptake of glucose from the bloodstream, lowering blood sugar levels. Akt also promotes glycogen synthesis, protein synthesis, and lipid synthesis, while inhibiting processes like gluconeogenesis and apoptosis.

UNESCO Nomenclature: 2403
– Cell biology

Tipo

Sistema abstracto

Ruptura

Foundational

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
  • research into aging and longevidad, as this pathway is linked to esperanza de vida regulation
  • desarrollo de terapias para el síndrome metabólico

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • Desarrollo de inhibidores de pi3k para el tratamiento del cáncer
  • Terapias dirigidas a akt para diversas enfermedades
  • cribado de alto rendimiento para moduladores de la vía de la insulina
  • Herramientas optogenéticas para controlar pasos específicos de la cascada de señalización en tiempo real
  • Modelos de biología de sistemas para predecir el comportamiento de las vías en la salud y la enfermedad
  • desarrollo de fármacos que mejoran específicamente la sensibilidad a la insulina en los tejidos periféricos
  • Terapias dirigidas a efectores posteriores como mtor con fines antienvejecimiento
  • Biomarcadores basados ​​en el estado de fosforilación de los componentes de la vía para diagnosticar la resistencia a la insulina
  • Terapias genéticas para corregir defectos en la vía de señalización de la insulina
  • nanoparticle delivery systems for targeted drug action within the cascade
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)

décimo año aniversario

Las imágenes en tamaño completo y las descargas solo están disponibles, de forma totalmente gratuita, para los miembros registrados.

> Acceso <