(医学课件)胰岛素信号通路

(医学课件)胰岛素信号通路汇报人：2023-12-23胰岛素信号通路的概述胰岛素受体PI3K-Akt信号通路MAPK信号通路胰岛素信号通路的调节目录胰岛素信号通路的概述01胰岛素能够促进细胞对葡萄糖的摄取和利用，降低血糖水平。调节血糖促进蛋白质合成抑制脂肪分解胰岛素能够促进蛋白质的合成和细胞生长，维持机体正常生理功能。胰岛素能够抑制脂肪细胞的分解，维持体内脂肪的稳定。030201胰岛素的生理作用位于细胞表面，是胰岛素信号通路的关键组成部分，能够识别和结合胰岛素。胰岛素受体与胰岛素受体结合后，触发一系列的信号转导过程。胰岛素受体底物将信号传递给蛋白激酶C，进而影响细胞内的代谢和功能。磷脂酰肌醇激酶胰岛素信号通路的组成通过影响糖原合成、糖异生等过程，调节血糖水平，维持血糖稳态。调节糖代谢通过影响翻译过程，促进蛋白质的合成，有助于细胞生长和修复。促进蛋白质合成通过抑制脂肪酶活性，抑制脂肪分解，维持体内脂肪的稳定。抑制脂肪分解通过影响细胞周期和细胞分化相关基因的表达，调节细胞生长和分化。调节细胞生长和分化胰岛素信号通路的功能胰岛素受体02胰岛素受体的结构胰岛素受体由两个α亚基和两个β亚基通过二硫键连接而成，属于受体酪氨酸激酶超家族成员。α亚基位于细胞质膜的外侧，具有与胰岛素结合的位点；β亚基具有酪氨酸激酶活性，在信号转导中起关键作用。胰岛素受体在人体内广泛表达，主要分布在肝脏、脂肪、肌肉等组织器官。β亚基的酪氨酸激酶被激活后，可将其自身及胰岛素受体底物（IRS）磷酸化，启动下游信号转导。磷酸化的IRS与生长因子受体结合蛋白（GRB2）结合，进一步激活信号分子SOS和Ras，最终激活MAPK信号通路。当胰岛素与胰岛素受体α亚基结合后，受体发生二聚化，暴露出β亚基的酪氨酸激酶活性部位。胰岛素受体的激活机制

胰岛素受体的下游信号转导PI3K-Akt通路是胰岛素信号通路的主要下游信号转导途径，在糖代谢、蛋白质合成、细胞生长和存活等方面发挥重要作用。MAPK通路是胰岛素的次要下游信号转导途径，参与细胞生长、分化、迁移等过程。JAK-STAT通路在胰岛素调节糖代谢和抗炎反应中发挥重要作用。PI3K-Akt信号通路03PI3K-Akt信号通路的组成PI3K磷脂酰肌醇-3激酶，是一种脂类激酶，能够将磷脂酰肌醇转化为磷脂酰肌醇-3，从而产生第二信使PIP3。Akt蛋白激酶B，是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，能够被PIP3激活，参与细胞生长、增殖、存活等多种生物学过程。PI3K-Akt信号通路的激活机制胰岛素与胰岛素受体结合后，激活受体酪氨酸激酶活性，引发一系列磷酸化反应，最终激活PI3K。02PI3K激活后，催化PIP2转化为PIP3，PIP3在细胞膜上积累，进而招募Akt到细胞膜上。03Akt被招募到细胞膜后，其Ser473位点被磷酸化，从而完全激活Akt。01促进细胞生长和增殖Akt能够磷酸化多种底物，包括GSK-3、mTOR等，从而促进细胞生长和增殖。抑制细胞凋亡Akt能够磷酸化Bad、FoxO等凋亡相关蛋白，从而抑制细胞凋亡。调节糖代谢Akt能够磷酸化糖原合成酶和糖原磷酸化酶，从而调节糖原的合成和分解。PI3K-Akt信号通路的功能MAPK信号通路04MAPK：也称为丝裂原活化蛋白激酶，是一类在细胞信号转导中起重要作用的蛋白激酶。MAPK信号通路的主要成员包括MAPK、MAPKK（MEK）、MAPKKK（MEKK）等，这些成员在细胞内形成了一个复杂的信号转导网络。MAPK信号通路还包括一些其他的蛋白激酶和蛋白质，如MAPK磷酸酶和MAPK活化蛋白等。MAPK信号通路的组成MAPKK进一步磷酸化并激活MAPK，MAPK通过磷酸化下游底物来发挥其生物学效应。在这个过程中，还需要一些其他的蛋白质和酶的参与，如G蛋白偶联受体、Ras蛋白、Raf蛋白等。当细胞受到生长因子、激素、炎症因子等外部刺激时，MAPKKK被激活，进而磷酸化并激活下游的MAPKK。MAPK信号通路的激活机制MAPK信号通路的功能030201MAPK信号通路在细胞生长、发育、分化、凋亡等多种生物学过程中发挥重要作用。它参与了细胞对多种刺激的应答，包括生长因子、激素、炎症因子等，并影响细胞的增殖、迁移、黏附等行为。MAPK信号通路的异常激活或抑制与许多疾病的发生和发展密切相关，如癌症、神经退行性疾病、心血管疾病等。胰岛素信号通路的调节05胰岛素受体的磷酸化胰岛素受体磷酸化后，其活性被抑制，导致信号转导受阻。蛋白磷酸酶的活性蛋白磷酸酶能够将已磷酸化的胰岛素受体去磷酸化，恢复其活性。胰岛素受体的降解胰岛素受体被降解，数量减少，导致信号转导减弱。胰岛素信号通路的负调节胰岛素的分泌量增加，促进胰岛素信号通路的传导。胰岛素的分泌胰岛素受体表达量增加，提高信号转导效率。胰岛素受体的表达蛋白激酶能够磷酸化下游信号分子，促进信号转导。蛋白激酶的活性胰岛素信号通路的正调节血糖浓度调节血糖浓度升高时，胰岛素分泌增加，促进胰岛素信号通路的传导。激素调节多种激素如胰高血糖素、肾上腺素等能够调节