Formulasi model matematika resistensi insulin di otot yang berperan pada mekanisme penghambatan translokasi GLUT4 dengan melibatkan AS160

INDONESIA:

Penelitian ini membahas formulasi model matematika mekanisme penghambatan translokasi GLUT4 berdasarkan jalur resistensi insulin pada website KEGG pathway database. Mekanisme tersebut melibatkan interaksi antar protein, meliputi INS, INSR, IRS1, PI3K, PIP2, PIP3, PDK1, AKT2, PKCζ, dan AS160. Tahap-tahap pada penelitian ini adalah melakukan analisis pathway untuk mendapatkan reaksi kinetik pada mekanisme penghambatan translokasi GLUT4 dan formulasi model matematika berdasarkan reaksi kinetik yang telah disusun. Metode yang digunakan untuk tahapan tersebut adalah kinetika enzim, hukum aksi massa, dan hukum keseimbangan massa. Hasil dari penelitian ini berupa skema reaksi kinetik interaksi antar protein dan model matematika untuk mekanisme penghambatan translokasi GLUT4. Model matematika yang diperoleh berbentuk sistem Persamaan Diferensial Biasa orde 1 non-linier dengan 18 persamaan dan 18 syarat awal. Variabel terikat pada model tersebut antara lain [INS], [INSR], [pINSR], [IRS1], [pIRS1], [PKCζ], [pPKCζ], [PI3K], [pPI3K], [PIP2], [PIP3], [PDK1], [pPDK1], [AKT2], [pAKT2], [AS160], [pAS160], dan [5IP7] yang bergantung pada variabel bebas yaitu waktu. Analisis reaksi kimia dan model matematika yang dihasilkan dapat membantu memahami interaksi antar protein secara fisis untuk membentuk mekanisme penghambatan translokasi GLUT4 yang akan digunakan dalam bidang biologi dan ilmu kesehatan.

ENGLISH:

This study discusses the formulation of a mathematical model of the mechanism of GLUT4 translocation inhibition based on the insulin resistance pathway in the KEGG pathway database. The mechanism involves interactions between proteins, including INS, INSR, IRS1, PI3K, PIP2, PIP3, PDK1, AKT2, PKCζ, and AS160. The stages of this study are conducting pathway analysis to obtain kinetic reactions on the GLUT4 translocation inhibition mechanism and formulating mathematical models based on reaction kinetics that have been prepared. The methods used for these stages are enzyme kinetics, the law of mass action, and the law of mass balance. The results of this study are kinetic reaction schemes of interactions between two proteins and a mathematical model for the mechanism of GLUT4 translocation inhibition. The mathematical model obtained is in the form of a non-linear 1-st order Ordinary Differential Equation system with 18 equations and 18 initial conditions. Dependent variables in the model include [INS], [INSR], [pINSR], [IRS1], [pIRS1], [PKCζ], [pPKCζ], [PI3K], [pPI3K], [PIP2], [PIP3] , [PDK1], [pPDK1], [AKT2], [pAKT2], [AS160], [pAS160], and [5IP7] which depend on the independent variable, namely time. Analysis of chemical reactions and the resulting mathematical models can help understand the interaction between proteins physically to form the mechanism of GLUT4 translocation inhibition that will be used in the fields of biology and health sciences.

ARABIC:

تناقش هذه الدراسة صياغة النموذج الرياضي لآلية تثبيط إزفاء GLUT4 بناء على مسار مقاومة الأنسولين في قاعدة بيانات مسار .KEGG تتضمن الآلية تفاعلات بين البروتينات ، بما في ذلك INS ، INSR ، IRS1 ، PI3K ، PIP2 ، PIP3 ، PDK1 ، AKT2 ، PKCζ و. AS160 تتمثل مراحل هذه الدراسة في إجراء تحليل المسار للحصول على التفاعلات الحركية على آلية تثبيط إزفاء GLUT4 وصياغة نماذج رياضية تعتمد على التفاعلات الحركية التي تم تحضيرها. الطريقة المستخدمة في هذه المراحل هي حركية الإنزيم ، وقانون الفعل الجماعي ، وقانون توازن الكتلة. النموذج الرياضي الناتج هو في شكل معادلة تفاضلية عادية تعتمد على الوقت. نتائج هذه الدراسة هي في شكل مخططات التفاعل الحركي للتفاعلات بين البروتينات والنماذج الرياضية لآلية تثبيط إزفاء GLUT4. النموذج الرياضي الذي تم الحصول عليه هو في شكل نظام معادلات تفاضلية عادية غير خطي من الدرجة الأولى مع ١٨ معادلة و ١٨ شروط أولية. تتضمن المتغيرات التابعة في النموذج [INS] ، [INSR] ، [pINSR] ، [IRS1] ، [pIRS1] ، [PKCζ] ، [pPKCζ] ، [PI3K] ،[pPI3K] ، [PIP2]،[PIP3] ، PDK1]]، [pPDK1]، [AKT2]، [pAKT2]، [AS160]، [pAS160] و [5IP7] والتي تعتمد على المتغير المستقل ، وهو الوقت. يمكن أن يساعد تحليل التفاعلات الكيميائية والنماذج الرياضية الناتجة في فهم التفاعل بين البروتينات فيزيائيا لتشكيل آلية تثبيط إزفاء GLUT4 التي سيتم استخدامها في مجالات علم الأحياء والعلوم الصحية