Funkcie GLUT 2, štruktúra, funkcie

Glut2 Je to nízko afinitný transportér glukózy, ktorý je exprimovaný v pankreatických, pečeňových, obličkových a črevných bunkových membránach, ako aj astrocytov a tancitos. Okrem sprostredkovania transportu glukózy sa tiež podieľa na transporte fruktózy, galaktózy a glukozamínu; Viac ako glukózový dopravník je hexózny transportér.

Skutočnosť predstavenia nízkej afinity k glukóze vám umožňuje pôsobiť ako senzorový proteín hladín glukózy v krvi. Preto sa zúčastňujte na regulačnej kontrole mnohých fyziologických udalostí, ktoré reagujú na kolísanie koncentrácie glukózy v krvi.

Uľahčený difúzny transport glukózy typu 2 (GLUT2) zmeny konformácie mobilizujúce väzbové miesto glukózy z vonkajšej strany na stranu vnútornej membrány (dopravný proteín). Od Ladyofhats [Public Domain] (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)], z Wikimedia Commons.

Medzi početné procesy, ktoré regulujú, patria: 1) uvoľňovanie inzulínu pankreatickými bunkami stimulovanými vysokými koncentráciami glukózy; 2) sekrécia glukagónu hepatocytmi na produkciu glukózy v prípade hypoglykémie.

[TOC]

Transport glukózy do interiéru buniek

Približne 75% glukózy, ktorá vstupuje do bunky, aby kŕmila metabolické dráhy výroby energie, tak robí pasívnym transportným mechanizmom uľahčeným komplexnými membránovými proteínmi nazývanými transportéri.

Tento transportný mechanizmus je všeobecne známy ako poskytnuté šírenie. Nevyžaduje sa, aby sa vykonával energetický príspevok a je daný v prospech koncentračného gradientu. To znamená od vysokej koncentračnej zóny po nízku koncentráciu.

Doteraz bolo identifikovaných najmenej 14 izoforiem difúznych transperátorov uľahčených glukózu vrátane GLUT2. Všetci patriaci k hlavným sprostredkovateľom nadrodiny (MSF) a konsenzom nazývané gluts (skratkou v angličtine „glukózových transportérov“).

Môže vám slúžiť: myitóza: fázy, charakteristiky, funkcie a organizmy

Rôzne GLUTS, ktoré boli doteraz charakterizované.

Charakteristiky GLUT2

GLUT2 mobilizuje glukózu pomocou jednosmerného transportného mechanizmu (UNIPORTA). Táto funkcia sa tiež vykonáva GLUT1, najhojnejší glukózový dopravník prakticky u všetkých cicavcov.

Na rozdiel od toho má však extrémne nízku afinitu v dôsledku glukózy, čo znamená, že je schopná ju prepraviť iba vtedy, keď koncentrácie tohto cukru zvyčajne dosahujú veľmi vysoké hodnoty v extracelulárnom médiu.

Napriek tomu, že má nízku afinitu k glukóze, predstavuje vysokú dopravnú kapacitu, čo znamená, že dokáže prepravovať veľké množstvo tejto hexózy pri vysokej rýchlosti. Zdá sa, že tieto dve charakteristiky súvisia s úlohou, ktorú musí tento transportér reagovať na jemné zmeny koncentrácie glukózy.

Štúdie molekulárnej charakterizácie tohto transportéra ukázali, že to nepredstavuje jedinú špecifickosť v dôsledku glukózy. Naopak, je schopný sprostredkovať pasívny transport fruktózy, galaktózy, ruky a glykozamínu. Prezentácia nízkej afinity k prvom troch a vysokej afinite k glukozamínu.

Pretože všetky tieto molekuly sú cukry šiestich atómov uhlíka, možno ho považovať skôr za hexózny transportér ako za glukózový transportér.

GLUT2 štruktúra

GLUT2 predstavuje 55% peptidovú sekvenciu identickú so sekvenciou s vysokým afinitným transportérom pre glukózu GLUT1.

Napriek tomuto nízkemu percentu podobnosti medzi sekvenciami oboch transportérov sa štúdie uskutočňované x -rias kryštalografiou ukázali, že majú podobnú štruktúru.

Môže vám slúžiť: cytoskelet

Táto štruktúra zodpovedá štruktúre multipaso transmembraálneho proteínu v a-helixe. To znamená, že prechádza cez membránu viackrát cez transmembránové segmenty, ktoré majú konfiguráciu a-helixu.

Rovnako ako u všetkých členov Super rodiny hlavných facilitátorov (MSF), ku ktorej patrí, 12 špirálových segmentov prechádza cez membránu. Šesť z nich je priestorovo usporiadanie za vzniku hydrofilného póru, cez ktoré sa mobilizujú cukry.

Malo by sa poznamenať, že miesto hexózového únie je definované orientáciou a pseudopsimetriou prezentovanou karboxylovými a amino terminálnymi aminokamerovými koncami proteínu. Obidve vystavené tej istej strane membrány vytvárajú dutinu, v ktorej sa uznáva usporiadanie šiestich atómov cukru.

Zmena v štruktúre dopravníka súvisí s mechanizmom, ktorý sa používa na prepravu cukrov z jednej strany membrány. Táto štrukturálna deformácia umožňuje mobilizáciu miesta Únie na cytoplazmatickú stranu, kde sa rýchlo vyskytne uvoľňovanie molekuly, ktorá sa prepravuje.

GLUT2 Funkcie

Okrem sprostredkovania únosu glukózy, galaktózy a glukozamínu vo vnútri bunky sa k expresii tohto transportéra v rôznych bunkových typoch pripisovalo množstvo fyziologických funkcií.

Mnohé z týchto funkcií boli stanovené pomocou techník potlačenia génov. Posledne menovaný pozostáva z prevencie expresie génu, ktorého funkcia je požadovaná študovať v bunkách špecifického tkaniva alebo úplného organizmu.

V tomto zmysle blokáda expresie GLUT2 u myší odhalila, že tento proteín predstavuje hlavné prostriedky transportu glukózy v obličkách aj pečeňových bunkách. Okrem transportu galaktózy a fruktózy nesúvisí s tvorbou glukózy z týchto cukrov prostredníctvom glukoneogenézy.

Môže vám slúžiť: stromatolity

Okrem toho sa ukázalo, že uplatňuje regulačnú úlohu rôznych fyziologických funkcií, pretože jej nízka afinita glukózy jej umožňuje zistiť, kedy sú koncentrácie tohto cukru vysoké.

Papier GLUT2 pri udržiavaní bunkovej homeostázy

Pretože spĺňa kritickú funkciu pri tvorbe energie všetkými bunkami, najmä pre nervové bunky, jeho koncentrácia krvi sa musí udržiavať blízko hodnoty 5 mmol/l/l. Variácie tejto koncentrácie sa vždy monitorujú regulačnými proteínmi prostredníctvom mechanizmov „detekcie glukózy“.

Tieto mechanizmy pozostávajú z molekulárnych stratégií, ktoré umožňujú rýchlo reagovať na náhle zmeny koncentrácie glukózy. V tomto zmysle expresia GLUT2 v bunkovej membráne, ktorej funkcie sú aktivované hyperglykémiou, poskytuje regulačnú úlohu.

V skutočnosti sa ukázalo, že sekrécia inzulínu pankreatickými bunkami je vyvolaná detekciou glukózy pomocou GLUT2.

Sekrécia inzulínu pomocou pankreatických buniek je vyhodená detekciou glukózy pomocou GLUT2. Autor: Joshua J Reed [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)], z Wikimedia Commons.

Okrem toho priemer autonómna nervová kontrola potravín, termoregulácie a prevádzka pankreatických buniek stimulovaných detekciou glukózy.

Keď hladiny GLUT2 klesajú v nervových bunkách, generujú pozitívny signál na spustenie sekrécie glukagónu. Pamätajte si, že glukagón je hormón, ktorý podporuje produkciu glukózy pečeňou z rezerv glykogénu.

Odkazy

1. Burcelin R, Thorens B. Dôkaz, že extrapancreatické glukózové senzory závislé od glukózy Controllcon Secret. Cukrovka. 2001; 50 (6): 1282-1289.
2. Kellett GL, Brot-Loche E, Mace OJ, Leturque A. Absorpcia cukru v čreve: Úloha GLUT2. Annu Rev Nutr. 2008; 28: 35-54.
3. Lamy CM, Sanno H, Labouèbe G, Picard A, Magan C, Chatton JY, Thorens B. Hypoglykémia aktivovaná GLUT2 neuróny jadrových tractus solitárov stimulatuje vagálnu aktivitu a glukagónové tajomstvo. Metab. 2014; 19 (3): 527-538.
4. Mueckler M, Thorens B. Rodina membránových transportérov SLC2 (GLUT). Aspekty molu Med. 2013; 34 (2-3): 121-38.
5. Tarussio D, Metref S, Seyer P, Mounien L, Vallelis D, Magnan C, Foretz M, Thorens B. Nervózne snímanie glukózy reguluje postnatálnu proliferáciu p -buniek a homeostázu glukózy. J Clin Invest. 2014; 124 (1): 413-424.
6. B. GLUT2 v pankreatickej a extra pankreatickej detekcii glukuco (prehľad). Memb biol. 2001; 18 (4): 265-273.
7. Thorens B, Mueckler M. Glukózové transportéry v 21. storočí. AM J Physiol Endocrinol Metab. 2010; 298 (2): E141-E145.
8. Toren b. GLUT2, snímanie glukózy a homeostáza glukózy. Diabetológia. 2015; 58 (2): 221-232.