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es un ppt de una clase que describe el metabolismo de la insulina y el glucagon. a mi me parecio muy explicativo, sencillo, didactico.Catedra de quimica biologica II. Carrera de Bioquimica
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MECANISMO DE ACCION DE INSULINA Y GLUCAGON
QUIMICA BIOLOGICA II
Bioq. María Victoria Aguirre
Destino de la glucosa Fase absortiva
Inhibición de glucogenólisis y gluconeogénesis
SNC + otrosCélulas
33%
34%
33%
Insulina Insulina
Muscle + fat
Fuentes de Glucosa Utilización de la Glucosa
ESR11-03
Movilización de la GlucosaPeríodo interingesta
Musculo + Tej. adiposo
SNC + otros
Riñón
Células
Riñón
90%
10%
18%
8%
64%
10%
Glucagon
Movilización de la Glucosa Utilización de la Glucosa
Glucogenólisis Y Gluconeogénesis
Síntesis de insulina - 1
S
S
S
S
HOOC
SS
NH2
Preproinsulina (110aa)
Síntesis de insulina - 2
S
S
S
S
HOOC
SS
NH2
Proinsulina (86aa)PC3 Endopeptidasa
PC2 Endopeptidasa
El proceso requiere las enzimas PC (prohormona convertasa) PC2 + PC3 activadas en los gránulos acidificados secretorios
Síntesis de insulina- 3
S
S
S
S
HOOC
SS
NH2
Insulina (21 + 30aa)HOOC
NH2
Cadena-
Cadena-
péptido C (35aa)
• [ Glucosa ] Aumentada
• [ aa libres ] Aumentada
• [ Hormonas GI] Aumentadas
(gastrina, secretina, CCK, GIP)
Estimulación de la secreción de insulina
Dieta Mixta
• [ Glucagon ] Aumentada
• Noradrenalina
(baja [ ]; receptores α-adrenérgicos)
• Acetilcolina
“Incretinas” ( secretagogos)
Ca2+
Ca2+
Estimulación de las células β
Glucosa
G-6-P
Glucoquinasa
GLUT-2
Glucosa
Piruvato
NADH
NAD+
ADP + Pi
ATP
Canal sensible ATP-K+
-
Canal de Ca2+ voltaje dependiente
Gránulos β maduros
Sulfonilurea
Glucosa
G-6-P
Glucoquinasa
GLUT-2
Glucosa
Piruvato
NADH
NAD+
ADP + Pi
ATP
Potencialmentebidireccional
Resistente inhibición porG6P
Dep. de mitocondria
Glucose Concentration
PhysiologicRange
Rate ofReaction
ALTA Km:Actividad aumenta linealmente con la [glucosa]
ESR11-12
Time 0 Traducción de la Preproinsulina
Clivaje del peptido señal NH2 terminal
20 min La Proinsulina pasa al Golgi y se empaca en vesículas
50-140 min La Prohormona convertasa rompe el péptido C
80-180 min La Insulina forma hexameros con grànulos de Zn > 80-180 min Secreción de grànulos -β (mec. Ca2+/ ATP dependiente)
Inhibición de la secreción de insulina
• Disminución de la [ glucosa ]
• Aumento [ somatostatina ]
(pancreática + gástrica)
• Noradrenalina
(Alta [ ]; receptores β-adrenérgicos)
• Adrenalina
(Receptores β-adrenergicos)
• [ Insulina ] Aumentada - feedback paracrino/autocrino
La insulina recombinante (21 + 30 aa)
ESR11-21
S
S
S
S
HOOC
SS
NH2HOOC
NH2
- chain
- chain
2 productos genéticos diferentesunidos químicamente
Señalización de la Insulina- 1
El receptor activado TyrK fosforila residuos de Tyr en sustratos sensibles a insulina= Insulin Receptor Substrate (IRS)-1 y IRS-2
IRS-1/IRS-2 actúan como proteinas – adaptadoras, los residuos fosfo tirosinas interactúan con dominios homólogos src- (SH)2 en cascadas de señalización proteica:
PI3K (traslocador de GLUT4*) + ( PKB GSK3)
Grb2 ( SOS ras MAPKK MAPK)
Señalización del R de insulina
POPO4--4--
IRS-1 IRS-1 + ATP+ ATP IRS-1IRS-1--POPO44
Insulina se une a la subunidad y activa a la subunidad
InsulinaInsulina
Autofosforilación de la subunidad
GLUT4
GLUT4
Fosforilación de otros sustratos
actividad TK
Activación de la fosfoinosítidoquinasa 3
PI3K
Traslocación del transportador de Glucosa a la membrana
POPO4-4-
IRS-1 IRS-1 + ATP+ ATP IRS-1IRS-1--POPO44
InsulinaInsulina
GLUT4
Fosforilación de las quinasas
mitogénicas (MAPKKMAPK)
MAPK MAPK + +
ATPATP
MAPKMAPK--POPO44
Regulación transcripcional
Síntesis Proteica, proliferación y diferenciación
Insulina se une a la subunidad y activa a la
Autofosforilación de la subunidad
Fosfosforilación de otros sustratos
actividad TK
Señalización del R de insulina
expresión de GLUT 4
Señalización de insulina - 2
PI3K
PI3K
ERK
MEK
Raf
Ras
Sos1Grb2
Shc
IRS-1 IRS-1GLUT4
GLUT4
EFECTOS METABOLICOS DE LA INSULINA POR FOSFORILACION –DESFOSFORILACION
METABOLISMO GLUCIDICO METABOLISMO LIPIDICO
GLUCOGENO SINTETASA
ACT. POR DESFOSFORILACION AUMENTO DE GLUCOGENOGENESIS
LIPOPROTEINLIPASA 1 ACTIVADA POR DESFOSFORILACIONAUMENTO DE CAPTACION DE VLDL
PIRUVATODESHIDROGENASA QUINASA
ACT. POR DESFOSFORILACIONAUMENTO DE KREBS
HIDROXIMETILGLUTARILCoA SINTETASA ACTIVADAS POR DESFOSFORILACIONAUMENTO DE BIOSINTESIS DE COLESTEROL
PFK2 ACT. POR DESFOSFORILACION AUMENTO DE GLUCOLISIS Y DISMUNUCION DE GLUCONEOGENESIS
CITRATO LIASA Y ACETIL CoA CARBOXILASA
ACTIVADAS POR FOSFORILACION-AUMENTO DE LA LIPOGENESIS
GLUCOSA 6PDESHIDROGENASA
ACT. DESFOSFORILACIONAUMENTO DE VIA DE PENTOSAS
GLUCOGENOFOSFORILASA QUINASA
DESACT. POR DESFOSFDISMINUCION DE GLUCOGENOLISIS
Estimulación - de la secreción de glucagon
• Disminución [ glucosa ]
• Aumento [ aa libres ]*
• Adrenalina
Inhibición de la secreción de glucagon
• Aumento [ glucosa ]
+ [ insulina ] aumentada