Биологические мембраны - А. Н. Огурцов 2012
Электрогенез биомембран
Мембранные рецепторы
Инсулиновый рецептор
На рисунке 149 изображен инсулиновый рецептор. В отличие от тирозин-киназных рецепторов инсулиновые рецепторы изначально, даже в отсутствие инсулина, имеют димерную форму. Экзоплазматический домен этого рецептора связывается с инсулином, что приводит к взаимному фосфорилированию киназными центрами рецептора тирозинов на мономерах. Одновременно фосфорилируется и тирозин вспомогательного белка IRS-1 (insulin receptor substrate number 1).
Рисунок 149 - Схема рецепции инсулина
К фосфорилированным тирозинам теперь могут присоединяться белки с SH2 доменами. Один из таких белков фосфоинозитид 3-киназа (РІ3-kinase) в результате такого связывания с инсулиновым рецептором активизируется (фосфорилируется) и в свою очередь, фосфорилирует фосфолипид мембраны фосфатидилинозитол бисфосфат (РІР2) в фосфатидилинозитол трисфосфат (РIР3) (рисунок 43).
Так же как с фосфорилированным тирозином связываются белки с SH2 доменом, так и с РІР3 связываются многие белки, которые имеют в своей структуре так называемый PH домен, в частности, цитозольный белок протеин-киназа В (РКВ) (рисунок 150).
Рисунок 150 - Схема активации протеин-киназы В
Протеин-киназа В активируется фосфорилированием. Однако киназа для РКВ является мембранным белком и может фосфорилировать протеин-киназу В только тогда, когда последняя связана с мембраной с помощью РІР3.
Активная РКВ необходима для реализации везикулярного транспорта (см. п. 8.4) мембранных белков-транспортёров глюкозы (см. п. 6.5) с мембран аппарата Гольджи на плазматическую мембрану.
Увеличение концентрации глюкозы в крови стимулирует поджелудочную железу секретировать в кровь инсулин. Связывание инсулина инсулиновыми рецепторами приводит к образованию РІР3 и, поэтому, к активации протеин-киназы В и интенсификации везикулярного транспорта мембранных транспортёров глюкозы в плазматическую мембрану, что и увеличивает поток глюкозы в клетку.
Кроме регуляции трансмембранного транспорта инсулина протеин-киназа В необходима также для реализации множества других клеточных процессов.
Контрольные вопросы и задания
1. Какие выделяют два уровня восприятия и передачи сигналов у многоклеточных организмов?
2. Какие выделяют три основных уровня регуляции уровня клеточного ответа?
3. Какие существуют четыре способа регуляции клеточного ответа на уровне белков?
4. Какие разделяют три основных типа мембранных рецепторов?
5. В чём заключается аутофосфорилирующая особенность тирозин-киназных рецепторов?
6. Как устроен и для чего нужен белковый SH2 домен?
7. Как организован MAP-киназный каскад?
8. В чем сходство и различие функционирования ферментов МАРК, МАРКК и МАРККК?
9. В чем сходство и различие инсулиновых и тирозин-киназных рецепторов?
10. В чем состоит особенность мембранной активации протеин-киназы В?