胰岛素受体(IR)是一个由胰岛素、IGF-I、IGF-II激活的跨膜受体，属于酪氨酸激酶受体的大家族。
从代谢角度来看，胰岛素受体在葡萄糖动态平衡的调节中起着重要的作用，其功能的退行性过程可能会导致一系列的临床表现，包括糖尿病和癌症。
从生化角度来看，胰岛素受体是由一个基因编码的，其转录产物的选择性剪切导致IR-A或IR-B亚型。
各亚型下游的后转译事件产生蛋白水解出的α和β亚基，通过二硫键产生均聚体或杂二聚体，约为320 kDa的跨膜胰岛素受体。
结构
最初，衍生自INSR基因选择性剪切的转录产物，翻译成两个单独的亚基之一：IR-A，其外显子11被切除，IR-B则包含外显子11。包含的外显子11导致在furin蛋白酶水解位点的上游有额外的12个氨基酸。
受体的二聚体被蛋白酶裂解为α-和β-链，而额外的12个氨基酸仍保持在α-链的C端（指定αCT段），该处被预测为可以影响配体、受体的相互作用。
每一个等距单体结构上有八个不同的域，包括：一个富含亮氨酸的重复区（L1,残基1-157)，一个胱氨酸富集区（CR，残基158-310），另一个富含亮氨酸的重复域（L2，残基311-470），三个III型纤连蛋白域，FnIII-1(残基471-595），FnIII-2（残基596-808）,FnIII-3（残基809-906）。另外，一个插入域（ID，残基638-756）驻留在FNIII-2，含有α/β的furin蛋白酶裂解位点，从该蛋白在两个IDα和IDβ域水解的结果得出。在β-链内，FNIII-3域的下游有一个跨膜螺旋（TH）和细胞近膜（JM）区域，而上游的细胞内酪氨酸激酶（TK）催化结构域，负责为随后的胞内信号通路转导。
单体裂解成相应的α-和β-链，受体杂或均聚物的二聚由一个单一的二硫键链路维持，而单体的二聚则由两个从每个α-链延伸出的二硫键链接。整体的三维胞外结构域结构，有四个配位体结合位点，类似一个倒“V”。各单体旋转约两圈，轴线与倒“V”、L2、FnIII-1域平行，形成倒'V顶点。
配体的结合
胰岛素受体的内源性配体，包括胰岛素，IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ。IR胞外结构域的α-链与配体的结合，诱导受体结构的改变，导致β-链细胞内激酶域各种酪氨酸残基的自身磷酸化。这些变化有利于募集特定的接头蛋白，如胰岛素受体底物蛋白（IRS），SRC，Src同源体2-B（SH2-B），APS和蛋白质磷酸酶PTP1B，最终促进血液中涉及葡萄糖动态平衡的下游过程。
严格地说，IR和配体之间的关系具有复杂的变构性。这是由Scatchard图确定，其表明随着IR结合配体浓度的改变，IR结合配体到IR未结合配位的比率测量结果不服从线性关系，说明IR和相应的配体的结合是互相的。 此外，观察到IR-配体的离解率随着加入未结合配体而加快，意味着这种合作的性质是被动的。换句话讲，初始结合配体的IR抑制其进一步结合到第二活性中心——即变构抑制。
虽然精确的IR和其配体的结合机制尚未被系统地阐明，在结构上使用系统生物学方法，IR-配体动力学（胰岛素/ IGF-I）生物相关的预测，已确定其位于当前的提供IR胞外域结构的上下文。
这些模型表明每个IR单体拥有两个胰岛素结合位点：位点1，与胰岛素表面的“经典”位点结合，包括L1和αCT域；位点2包含FnIII-1和FnIII-2的连接环，被预测是结合胰岛素的“新颖”六聚体面结合位点。 组成IR胞外结构域的各单体呈3D“镜像”互补，一个单体的N-末端位点1最终对着另一个单体位点2的C-末端，而每一个单体也是镜像互补的（相反侧的胞外结构域的结构）。当前文献中通过命名第二单体的位点1和位点2为位点3、位点4或位点1`、位点2`来区分互补位点。
因此，这些模型表明每个IR会结合到胰岛素分子（其中有两个结合面），通过四个区域，位点1，2，3/1`或4/2`。由于每一个位点1近端面对位点2，在胰岛素结合到特定的位点时预测会发生通过单体间的配体的“交联”（即[单体1位点1-胰岛素-单体2位点4/2`]或[单体1位点2-胰岛素-单体2位点3/1`]）。根据当前的IR-胰岛素动力学数学模型，胰岛素交联事件有两个重要的结果：1，通过上述对IR和配体间的消极合作的观察，随后与IR结合的配体减少；2.交联的物理行为使得胞外域结构的改变需要细胞内酪氨酸磷酸化事件的发生。（即受体激活需要这些事件，并最终维持血糖稳态）
生物学意义
酪氨酸激酶受体，包括胰岛素受体，通过在细胞内添加磷酸基团至特定的酪氨酸来调节它们的活性。胰岛素受体磷酸化的“底物”蛋白包括“IRS-1”，为“胰岛素受体底物1”。IRS-1的结合与磷酸化，最终导致高亲和力的葡萄糖转运蛋白（Glut4）分子在胰岛素响应性组织膜外上的增加，包括肌肉细胞和脂肪组织，并因此增加从血液中的对葡萄糖的摄取。换言之，葡萄糖转运蛋白Glut4从细胞小泡运输到细胞表面，然后可以介导葡萄糖进入细胞的转运。
病理学
激活的胰岛素受体的主要功能是诱导葡萄糖的摄取。因为“胰岛素不敏感”的原因，或胰岛素受体信号的减少，导致II型糖尿病——细胞不能摄取葡萄糖，结果是高血糖症（循环中葡萄糖的增加），以及其他由糖尿病带来的后遗症。
抗胰岛素的患者会表现出黑棘皮病。
已报道有少数患者其INSR基因纯和突变，导致多诺或综合症或矮怪病。这种常染色体隐性遗传疾病产生完全非功能性的胰岛素受体
。这些患者中有低位、常突起的耳，喇叭形的鼻孔，厚嘴唇和严重的发育迟缓。在大多数情况下，这些患者的前景是非常差的，死亡发生在生命的第一年。同一基因的其他突变造成不太严重的Rabson-Mendenhall综合征，患者有典型的异常牙齿，牙龈增生和变大的松果体。两种疾病患者的血糖水平呈现波动，饭后葡萄糖最初是非常高的，然后迅速下降到异常低的水平。
基因表达的调控
活化的IRS-1作为一个细胞内的第二信使，刺激胰岛素调节基因的转录。首先，蛋白质Grb2与IRS-1的SH2结构域在P-Tyr残基处结合 。然后，Grb2能够绑定SOS，而这又催化与Ras（一种G蛋白）结合的GDP变为GTP。这种蛋白然后开始一个磷酸化级联反应，最终激活丝裂原活化蛋白激酶（MAPK），其进入细胞核磷酸化各种核转录因子（例如Elk1)。
促进肝糖原的合成
糖原合成也通过IRS-1被胰岛素受体所促进。在这种情况下，PI-3激酶（PI-3K）的SH2域结合IRS-1的P-try残基。激活后，PI-3K可以将膜脂磷脂酰肌醇-4,5 -二磷酸（PIP2）转化为磷脂酰肌醇3,4,5 -三磷酸（PIP3）。这间接激活了一种蛋白激酶，蛋白激酶B（Akt），通过磷酸化。PKB然后磷酸化多个目标蛋白质，包括糖原合酶激酶3（GSK-3）。GSK-3负责糖原合酶磷酸化（失活）。当GSK-3磷酸化时，它会失活，防止使糖原合酶失活。通过这种迂回的方式，胰岛素增加糖原合成。
胰岛素的降解
一旦胰岛素分子停靠到受体上并影响其活动，它会被释放回细胞外环境或被细胞降解。降解通常涉及胰岛素降解酶的作用，在胰岛素-受体复合物被内吞后 。大部分胰岛素分子是由肝细胞降解的。据估计，一个典型的胰岛素分子从最初释放到循环中到被降解共经历约71分钟。
交互
胰岛素受体已经显示出与下列蛋白的交互，内焦磷酸酶/磷酸二酯酶1，PTPN11,GRB10,GRB7,PRKD,IRS1,SH2B1和SMAD2。
