ملخصات الأبحاث

بِنْية مركّب مستقبِل الإنسولين المرتبط بالإنسولين 

.G. Scapin et al

  • Published online:

يُعَد مُستقبِل الإنسولين بروتينًا مَثْنَوِيًّا يؤدي دورًا حاسمًا في التحكم باستتباب الجلوكوز، وتنظيم عمليات استقلاب الدهون والبروتينات والكربوهيدرات، وتعديل مستويات الناقل العصبي في الدماغ. وقد ارتبط الخلل الوظيفي لمستقبِل الإنسولين بالعديد من الأمراض، من ضمنها السكريّ، والسرطان، ومرض ألزهايمر. عُرف التسلسل الأوّلِي للمستقبِل منذ ثمانينات القرن الماضي، وهو يتكون من جزء خارج خلوي (نطاق خارج خلوي، يُسمَّى اختصارًا ECD)، وحلز أحادي عابر للغشاء، ونطاق كينيز التيروسين داخل الخلوي.

يؤدي ارتباط الإنسولين بالنطاق المثنوي خارج الخلوي إلى تحفيز عملية الفسفرة الذاتية لنطاق كينيز التيروسين، وإلى حدوث تفعيل لاحق لجزيئات التأشير في المراحل النهائية. وقد حددت البيانات الكيميائية الحيوية وتلك الخاصة بالتطفير موقعين مفترضين لربط الإنسولين، هما S1، وS2. وقد سبق أن وُصفت بِنْية الإنسولين المرتبط بجزء نطاق خارج خلوي، متضمن موقع S1، والنطاق خارج الخلوي المشتق منه، لكن تفاصيل ارتباط الإنسولين بالمستقبِل الكامل وآلية انتقال الإشارة ما زالت غير مفهومة.

في البحث المنشور، يشير الباحثون إلى عمليات إعادة بناء، باستخدام تقنية الفحص المجهري الإلكتروني بالتبريد، بجسيم منفرد، للمركّبات المكونة من الإنسولين، والنطاق المثنوي خارج الخلوي الخاص بمستقبِل الإنسولين، وهما 2:1 (4.3 أنجستروم)، و1:1 (7.4 أنجستروم). يُظهِر الهيكل المتناظر البالغ 4.3 أنجستروم جزيئين من الإنسولين لكل جزء مثنوي، كل منهما مرتبط بين المجال الفرعي (L1) الغني بالليوسين بأحد المونومرات، وأول مجال شبيه بالفبرونيكتين (FnIII-1) بالمونومر الآخر، ويُجْرِي تفاعلات مكثفة مع الوحدة الفرعية ألفا للحلز ذي النهاية الكربوكسيلية (حلز α-CT). أما الهيكل البالغ 7.4 أنجستروم، فهو يتضمن جزيئًا واحدًا فقط من الإنسولين، مرتبطًا بطريقة مشابهة لكل مستقبِل مثنوي.

وتؤكد هذه البِنى تفاعلات الربط في الموقع S1، وتحدِّد موقع الربط الكامل S2. وتشير حالات مستقبِل الإنسولين هذه إلى أن استقدام الحلز α-CT عند ربط الإنسولين الأول يغيِّر توجُّه النطاق الفرعي ذي الصلة، ويحفز انتقال الإشارة إلى المراحل النهائية.