Сахарный диабет (стр. 3 из 3)

1) Глюкоза транспортируется в В-клетку двумя переносчиками глюкозы (GLUT2). Под действием глюкокиназы она фосфорилируется, образется глюкозо-6-фосфат. Этот этап очень быстрый и эффективно запирает глюкозу внутри клетки

2) Метаболизм глюкозы продолжается, АТФ вырабатывается в митохондриях.

3) Увеличение в АТФ чем АДФ закрывает АИФ-зависимые К-каналы в мембране В-клетки. Положительно заряженные ионы калия не выходят из В-клетки.

4) Повышение положительного заряда внутри В-клетки является причиной деполяризации.

5) Потенциалзависимые кальциевые каналы открываются, поток выделяющихся ионов кальция (Са 2+) поступает в клетку.

6) Увеличение концентрации кальция внутри клетки приводит к секреции инсулина путем экзоцитоза.

Имеются 2 фазы выхода инсулина в ответ на повышение глюкозы. Первая – немедленное освобождение инсулина, который хранится в секреторных гранулах. После небольшой задержки начинается вторая фаза, более длительная, чем первая, когда идет освобождение недавно синтезированного инсулина.

Освободившись, инсулин остается активным только короткое время, после этого распадается с помощью ферментов. Инсулиназа в печени и почках расщепляет инсулин, циркулирующий в плазме, в результате инсулин имеет период полураспада, составляющую около 6 минут.

Инсулиновый рецептор

Чистый эффект инсулина связан с запуском каскада реакций фофорилирования и дефосфорилирования. Этот процесс прекращается дефосфорилированием инсулинового рецептора.

Инсулиновый рецептор сходен с рецепторами других полипептидных гормонов – рецептор инсулина встроен в цитоплазматическую мембрану и состоит из соединенных двух

-субъединиц и двух -субъединиц. -субъединицы внеклеточные и содержат инсулин –связывающее место. -субъединицы пронизывают мембраннный бислой и содержат фермент тирозинкиназу. Киназы фосфорилируют протеины (противоположные по действию киназам ферменты, называющиеся фосфотазами).

Схема 3:Инсулиновый рецептор.

Инсулиновый рецептор это тирозин – киназовый рецептор и состоит из пары

-субъединиц и пары -субъединиц. Инсулин связывается -субъединицами и вызывает конформационные изменения, которые передаются -субъединицам которые аутофосфорилируются и инициируют каскад реакций фосфорилирования и дефосфорилирования.

Происходит фосфорилирование

-субъединиц по нескольким тирозиновым остаткам, т. е. одна -цепь фосфорилирует другую -цепь той же молекулы рецептора. Это приводит к изменению субстратной специфичности тирозинкиназы, которая становится способной фосфорилировать другие внутриклеточные белки, например, субстрат инсулинового рецептора ISR фосфорилированный ISR активирует ферменты, например, тирозиновую фосфопротеинкиназу и белки, участвующие в регуляции клеточных процессов.

Действие инсулина

Связывание инсулина в широких пределах происходит в разные периоды времени.

Почти сразу инсулин повышает потребление глюкозы во многих тканях, экспрессируемых переносчиком GLUT4 транспортер глюкозы, например скелетные мышцы и жировые ткани. Инсулин увеличивает активность этих переносчиков и увеличивает их число стимуляцией восстановления во внутриклеточном пространстве на поверхности клетки. Не все ткани нуждаются в инсулине для получения сверхдозы глюкозы. Такие ткани как клетки печени, красные кровяные тельца, слизистая кишки, почки и клетки нервной системы используют глюкозовый переносчик, не завися от инсулина.

От минут до часов инсулин изменяет активность различных ферментов как результат обменов в их фосфорилированном значении.

За несколько дней инсулин увеличивает количество многих метаболических ферментов. Это отражается увеличением в гене транскрипции РНК и ферментного синтеза.