胰岛素受体信号转导

通路描述：

胰岛素是控制关键能量功能（如糖脂代谢）的主要激素。胰岛素激活胰岛素受体 (IR) 酪氨酸激酶，后者能够聚集并磷酸化各种底物对接蛋白，例如胰岛素受体底物 (IRS) 蛋白家族。酪氨酸磷酸化的 IRS 会暴露出结合位点，供众多信号转导伴侣结合。这其中 PI3K 对胰岛素功能有重要作用，并主要通过激活 Akt/PKB 和 PKCζ 级联实现。Akt 激活后可通过抑制 GSK-3 诱导糖原合成；通过 mTOR 和下游成分进行蛋白质合成；通过抑制多个促凋亡因子（Bad、FoxO 转录因子、GSK-3 和 MST1）促进细胞存活。Akt 可磷酸化并直接抑制 FoxO 转录因子，后者也能调节代谢和自噬。相反，已知 AMPK 可直接调控 FoxO3 并激活转录活性。胰岛素信号还有促生长和促有丝分裂的效应，这最主要由 Akt 级联以及 Ras/MAPK 通路的激活来介导。胰岛素信号转导通路通过 ULK1 激酶抑制自噬，这主要由 Akt 和 mTORC1 进行抑制，并由 AMPK 激活。胰岛素促进肌肉和脂肪细胞中糖摄取是通过将 GLUT4 囊泡转运到质膜上。GLUT4 的转运涉及到 PI3K/Akt 通路和 IR 介导的 CAP 的磷酸化，以及 CAP:CBL:CRKII 复合体的形成。此外，胰岛素信号转导通过破坏 CREB/CBP/mTORC2 的结合抑制肝脏中的糖异生。胰岛素信号转导通过调节 SREBP 转录因子诱导脂肪酸和胆固醇的合成。胰岛素信号转导还可以通过激活 USF1 和 LXR 促进脂肪酸的合成。源自 Akt/PKB、PKCζ、p70 S6K 和 MAPK 级联的负反馈信号可导致丝氨酸磷酸化以及 IRS 信号转导的失活。

主要文献：

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感谢来自美国加利福利亚州斯坦福大学的 Ashley Webb 和 Anne Brunet 教授审阅了此图。