Сигнальная передача инсулина в норме и при заболеваниях

Молекулярные механизмы клеточного действия инсулина находятся в центре исследований с момента открытия гормона 100 лет назад. Действие инсулина нарушается при метаболическом синдроме — состоянии, известном как инсулинорезистентность.

Действие гормона начинается со связывания с его рецептором на поверхности клеток-мишеней. Рецептор представляет собой гетеродимер α2β2, обладающий высоким сродством к инсулину; это приводит к активации его тирозинкиназной активности. После активации рецептор фосфорилирует ряд внутриклеточных субстратов, запускающих отдельные сигнальные пути. Тирозиновое фосфорилирование некоторых субстратов активирует фосфатидилинозитол-3-киназу (PI3K), которая образует полифосфоинозитиды, взаимодействующие с белковыми киназами и приводящие к активации киназы Akt. Фосфорилирование Shc запускает путь Ras/MAP-киназы. Фосфорилирование SH2B2 и Cbl инициирует активацию G-белков, таких как TC10. Активация Akt и других белковых киназ приводит к фосфорилированию различных субстратов, включая транскрипционные факторы, GTPаз-активирующие белки и другие киназы, которые контролируют ключевые метаболические процессы. Среди клеточных процессов, регулируемых инсулином, — везикулярный транспорт, активность метаболических ферментов, транскрипционных факторов и деградация самого инсулина. В совокупности эти сложные процессы координируются для поддержания гомеостаза глюкозы.