胰岛素和 IGF-1 作用于两种紧密相关的酪氨酸激酶受体，从而启动信号转导活动级联。这些信号转导事件会激活能够调节细胞生长、存活和代谢的各种生物分子，包括激酶和转录因子。

I 型胰岛素样生长因子受体 (IGF-IR) 是一种跨膜受体酪氨酸激酶，其广泛表达于胎儿和产后组织内的许多细胞系和细胞类型中 (1-3)。激酶结构域中的三个酪氨酸残基 (Tyr1131，Tyr1135，Tyr1136) 是最早期的主要自磷酸化位点 (4)。这三种酪氨酸残基的磷酸化对于激酶激活十分重要 (5,6)。胰岛素受体 (IR) 与 IGF-I 受体在结构和功能方面显著相似，包括在激酶结构域激活环内存在相当的酪氨酸簇(Tyr1146/1150/1151)。IR 的酪氨酸自磷酸化是对胰岛素刺激产生的最早细胞应答之一 (7)。自磷酸化从 Tyr1146 和 Tyr1150 或 Tyr1151 位点开始磷酸化，同时完全的激酶激活需要三重酪氨酸磷酸化 (8)。

Akt（也称 PKB 或 Rac）在控制存活和凋亡中发挥关键作用 (9-11)。这种蛋白激酶由胰岛素和多种生长和存活因子激活，并在涉及 PI3 激酶的 wortmannin 敏感通路中发挥作用 (10,11)。通过磷脂结合过程并由 PDK1 在 Thr308 位点磷酸化激活环 (12) ，以及通过羧基末端内部 Ser473 处的磷酸化激活 Akt。曾经功能难以捉摸的 PDK2 可在 Ser473 处磷酸化 Akt ，它被鉴定为在含 rictor 和 Sin1 的雷帕霉素中的非敏感复合体中哺乳动物雷帕霉素靶标 (mTOR) (13,14)。

马铃薯球蛋白是 TSC2 抑癌基因的一种产物，也是细胞增殖和肿瘤发生的一个重要调节分子 (15)。PI3K 激活时，马铃薯球蛋白在 Ser939 和 Thr1462 位点被磷酸化，并且人 TSC 复合体是 PI3K/Akt 通路的一个直接生化靶标 (16)。这样的结果补充说明了许多果蝇遗传学研究，其中研究表明马铃薯球蛋白-错构瘤蛋白复合体可能与 PI3K/Akt 介导的胰岛素通路有关 (17-19)。

哺乳动物 rapamycin 靶标蛋白 (mTOR, FRAP, RAFT) 是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 (20-22)，可作为 ATP 和氨基酸感应蛋白来平衡营养可用性和细胞生长 (23,24)。当有足够的营养可用时，mTOR 响应磷脂酸介导的信号，将正向信号传送到 p70 S6 激酶，并参与 eIF4E 抑制因子 4E-BP1 的失活 (25)。这些活动导致特定 mRNA 亚群的翻译。mTOR 通过 PI3 激酶/Akt 信号转导通路在 Ser2448 位点被磷酸化，并在 Ser2481 位点发生自磷酸化 (26,27)。

叉头转录因子家族与横纹肌肉瘤和急性白血病的发生有关 (28-30)。这个家族中，三个成员（FoxO1、FoxO4、 FoxO3a）与线虫的同源基因 DAF-16 具有序列相似度，而 DAF-16 信号转导包括 IGFR1，PI3K 和 Akt 在内的信号通路 (31-33)。活化的 forkhead 成员作为抑癌基因，促进细胞周期阻滞和凋亡。Forkhead 转录因子通过 Akt 在 Thr24、Ser256 和 Ser319 位点的磷酸化灭活时，增殖增加，导致出核和转录因子活性受到抑制 (34)。

糖原合成酶激酶-3 (GSK-3) 最初被发现是一种在胰岛素刺激下调节糖原合成的酶 (35)。GSK-3 是 PI3K/Akt 细胞生存通路的重要下游组分，其活性可被 Akt 介导的 GSK-3α Ser21 和 GSK-3β Ser9 的磷酸化抑制 (36,37)。