En biologie cellulaire, un récepteur est une région de la membrane cellulaire qui se lie à une substance. Habituellement, les récepteurs sont des protéines présentes sur ou à l’intérieur de la membrane. De nombreux types différents de molécules peuvent se lier à des récepteurs à la surface des cellules, y compris des hormones. Un récepteur d’insuline est un exemple de récepteur qui se lie à une hormone, en particulier à l’insuline.
L’insuline est une hormone très importante car elle régule le taux de glucose, un sucre, dans le sang. Cette protéine est formée dans des cellules spécialisées du pancréas appelées cellules des îlots bêta. En réponse aux niveaux de glucose dans le sang, ces cellules s’activent pour produire de l’insuline. En d’autres termes, si le taux de glucose est élevé, les cellules des îlots de Langerhans produisent et sécrètent de l’insuline. Lorsque les niveaux de glucose sont bas, ils arrêtent la production de l’hormone.
L’insuline est sécrétée dans la circulation sanguine afin qu’elle puisse être transportée dans tout le corps. En atteignant le foie, l’insuline interagit avec les récepteurs de l’insuline présents sur les membranes cellulaires des cellules hépatiques. L’insuline ne pénètre pas dans la cellule après s’être attachée à un récepteur. Au lieu de cela, le récepteur est activé et provoque la génération ou l’activation d’une autre substance dans la cellule.
Lorsque l’insuline se lie à un récepteur d’insuline, un certain nombre de réactions chimiques différentes sont affectées dans la cellule hépatique. Premièrement, il provoque une augmentation de la dégradation du glucose par les cellules hépatiques. L’activation de l’insuline facilite également la conversion du glucose en glycogène et en graisse. Le glycogène est un polysaccharide composé de nombreuses molécules de glucose et constitue la principale forme de stockage des glucides chez les animaux.
Enfin, la réaction de dégradation du glycogène en molécules de glucose est inhibée lorsqu’un récepteur d’insuline est activé. De cette façon, l’insuline inhibe la production de glucose par les cellules du foie. En affectant ces trois processus au sein des cellules du foie, l’insuline abaisse efficacement le niveau de glucose présent dans le corps.
À mesure que les niveaux de glucose dans le sang diminuent, le pancréas produit moins d’insuline et finit par s’arrêter. En l’absence d’insuline dans le sang, les récepteurs de l’insuline ne seront pas activés par la liaison de l’insuline à eux. Cela a l’effet inverse sur les cellules du foie. La dégradation du glucose est inhibée et du glucose supplémentaire est formé à partir de composés de stockage, entraînant une augmentation des taux de glucose dans le sang.
Les récepteurs de l’insuline sont un exemple de protéine kinase. Une kinase est une enzyme qui catalyse les réactions de phosphorylation ou les réactions qui ajoutent un groupe phosphate à une substance par l’ATP. L’ATP, ou adénosine triphosphate, est un composé organique qui possède trois groupes phosphate et agit comme un réservoir d’énergie pour la plupart des organismes. Dans le cas des récepteurs de l’insuline, un acide aminé appelé tyrosine qui se trouve sur d’autres protéines est phosphorylé, ce qui en fait des tyrosine kinases.
Lorsque l’insuline se lie au récepteur à la surface cellulaire, le récepteur change de forme de sorte que les régions kinases à l’intérieur de la cellule deviennent activées. Le récepteur d’insuline activé active alors un certain nombre de cibles différentes dans la cellule. Les cibles sont souvent des enzymes, conduisant à l’augmentation ou à la diminution des différentes réactions chimiques impliquant le glucose, comme décrit précédemment. L’effet de l’insuline sur les cellules hépatiques s’appelle un système de second messager de la tyrosine kinase.