inzulin jelátviteli útjai Az inzulin és az inzulinjelfogó kapcsolódásával indul el. A kapcsolódás hatására a β-alegységének szerkezete módosul, és a jelfogó foszfotirozinjai foszforilezik egymás tirozinjait (kereszt foszforilezés); foszfotirozinok keletkeznek. A foszfotirozinok kötőhelyek, hozzájuk többféle, de csak az SH2- vagy PTB gomolyt hordozó fehérje kapcsolódhat. A jelvivő molekula irányítja, hogy a fehérje melyik foszfotirozinhoz csatlakozzék, de közvetlenül a foszfotirozinok körüli aminosavsorrend szabja meg a kötődés helyét. Egyazon kettőzött jelvivő–jelfogó együttesen sokféle célfehérje foszforileződhet, sokféle sejtválasz keletkezhet. Ez lényegi különbség, például a G-fehérjékhez kapcsolt jelátvitellel szemben. A jelmolekulával társult inzulinjelfogó foszfotirozinjához a, PTB gomollyal bíró IRS1 (inzulinreceptor-szubsztrát-1) kapcsolódik és foszforileződéssel gerjesztődik, ez a másodlagos jelvivő.

■ A tevékeny (foszforilezett) IRS kétféle enzimet (RAS, PI3K) is köthet, és foszforilez.

▪ A PI3K (foszfoinozid-3-kináz) a PIP2-t PIP3-má alakító enzim. A PIP (foszfatidil-inozitol-4-foszfát) foszfolipid; PIP3 formában kapcsolja, és foszforilezi a PDK1-t (foszfatidil-inizitol-függő kináz-1), ez az enzim az AKT-ot tevősíti, amely azonos a fehérje-kináz-B-vel. Az AKT kétféle molekulával is kapcsolatba léphet:

- A GSK3-mal, azon keresztül a GS-sel, és fokozódik a glikogén képződése.

- A másik az AS160 – RAB vonal: az AKT az AS160-at (GLUT4-et szállító fehérje) foszforilezi a GTP-áz részén. Ennek következtében, a GEF (GDP/GTP exchange factor) segítségével, GTP felvételével tevősödik a RAB-fehérje; ez fokozza a GLUT4-t, a sejtek cukorfelvételét.

A PI3K tevősítésével serkentődik a CYP17A1 enzim is, amely a prognenolon–17OH-prognenolon átalakulást segíti elő, és ezzel fokozza az androgének keletkezését is (az ábrán nincs feltüntetve).

- Másik láncfolyamat indulhat PI3K-tól a RAC (az aktinvázat szabályozó fehérje-kinz) irányába. Ez az ARP2/3, majd a PAK1, RAl1, Cofilin és az aktinvázon át a GLUT4-et fokozza.

• Az IRS1-től (a PI3K-tól független jelközvetítés) a RAS (GTPáz) kötésével beindul a MAPK-jelvonal, a sejtburjánzás. Az IRS1 és a RAS kapcsolódásához a GRB2 kapcsoló- és a SOS cserélőfehérje együttese szükséges. A MAPK tevősítésével gátlódik az androgének képződése.

■ A jelvivővel társult jelfogó – függően a jelvivőtől – IRS1 helyett CLB-t is köthet a foszfotirozinjához. A CBL állványfehérje, amelyik a CAP (CBL-associated protein) közvetítésével kapcsolódik az inzulinjelfogóhoz. A CAP az N-végével a sejthártyához rögzül, a C-végével köti a CLB-t. Másrészt a TC10-et helyezi a sejthártyához. A CLB foszforilelézésével a CLB –CAP együttes elszakad a jelfogótól, és lehetővé válik, hogy a CRK2–C3G együttes kapcsolódjék hozzájuk. A C3G cserérőfehérje (insulin-regulated guanine nucleotide exchange factor, GEF), amely TC10-fajlagos: a tétlen GDP-t kötő TC10-et átalakítja GTP-t kötő hatékony TC10-zé. A TC10 tevékenysége átmeneti, a C3G hatásától függ. A TC10 – a RAC1-hez hasonló – Rho-családhoz tartozó kis GTPáz, a sejtvázra hat. A TC10 a sejthártyához irányítja CIP4–Grappex-5 együttest, és ezáltal fokozza GLUT4 sejthártyához jutását.

■ Végeredményben az inzulin jelátvitelén keresztül a sejtek cukorfelvétele fokozódik leginkább, GLUT4 közreműködésével. A sejtek glükózfelvétele következtében csökken a vércukorszint.

Ugyanez a folyamat játszódik le az IGF1 és az IGF1-jelfogó társulásakor, de akkor is, ha az inzulin az IGF1- jelfogóhoz vagy fordítva: az IGF1 az inzulinjelfogóhoz fűződik.

Az inzulin sejtburjánzó hatása a RAS–MAKT jelvitellel jön létre.

Kóros körülmények között (inzulinérzéketlenség, elhízás, soktömlős petefészekbaj) részben vagy egészben az IRS1 szerinjei foszforileződnek. Mivel ezek az enzimek nem tevősítik sem PI3K-t, sem MAPK-ot: elmarad az inzulin- anyagcserét, a sejtburjánzást és az androgénképzést befolyásoló hatása, főleg az androgénképződés fékezése – valószínűleg ezért keletkezik több androgén.