Funkcie GLUT, hlavné transportéry glukózy

Ten Zatrasenie Sú to séria transportérov typu brány, zodpovedných za vykonávanie pasívneho transportu glukózy do cytosolu širokej škály cicavčích buniek.

Väčšina GLUT, ktoré boli doteraz identifikované, však nie je špecifická pre glukózu. Naopak, sú schopné transportovať rôzne cukry, ako je ruka, galaktóza, fruktóza a glukozamín, ako aj iné typy molekúl, ako sú uratozitol a manositol.

Typická štruktúra glukózového transportéra lepka. A2-33 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)], z Wikimedia Commons.

Doteraz bolo identifikovaných najmenej 14 GLUT. Všetky majú spoločné štrukturálne charakteristiky a líšia sa tak v distribúcii tkanív, ako aj v type molekuly, ktorá sa transportuje. Zdá sa teda, že každý typ je prispôsobený rôznym fyziologickým podmienkam, kde plniť konkrétnu metabolickú úlohu.

[TOC]

Mobilizácia glukózy vo vnútri buniek

Väčšina živých buniek závisí od čiastočnej alebo celkovej oxidácie glukózy, aby sa získala potrebná energia na výkon svojich životne dôležitých procesov.

Vstup tejto molekuly do cytosolu bunky, miesto, kde sa metabolizuje, závisí od pomoci dopravníkov.

V eukaryotických bunkách boli identifikované dva veľké typy transportérov zapojených do mobilizácie tohto cukor.

Prvý z nich používa sekundárny aktívny transportný mechanizmus, kde Na+ Cotransport. Zatiaľ čo posledne menovaný vykonáva uľahčený pasívny pohyb, mechanizmus, ktorý nevyžaduje energiu a vyskytuje sa v prospech gradientu koncentrácie cukru.

Transportný mechanizmus používaný hexózovými transportérmi. Autor: Emma Dittmar - vlastné dielo, CC od -SA 4.0, https: // commons.Wikimedia.org/w/index.Php?Curid = 64036780

Transportéry

Transportéry GLUT, pre skratku v angličtine „transportérov glukózy“, sú skupinou pre transportérov brány zodpovedných za vykonávanie pasívneho transportu glukózy z extracelulárneho média do cytosolu.

Môže vám slúžiť: Flagelos: Eukaryota, ProCariota (Štruktúra a funkcie)

Patria do veľkej nadrodiny uľahčených difúznych transportérov (MSF), ktoré sa skladajú z veľkého počtu transportérov zodpovedných za vykonávanie transmembránového transportu širokej škály malých organických organických molekúl.

Aj keď sa zdá, že jeho názov naznačuje, že prepravujú iba glukózu, tieto transportéry majú variabilné špecifiká pre rôzne monosacharidy šiestich atómov uhlíka. Preto sú to skôr ako transportéry glukózy.

K dnešnému dňu bolo identifikovaných najmenej 14 GLUT a jeho umiestnenie sa zdá byť špecifická tkanina u cicavcov. To znamená, že každá izoforma je vyjadrená vo veľmi konkrétnych tkaninách.

V každom z týchto tkanív sa kinetické charakteristiky týchto transportérov výrazne líšia. Zdá sa, že to naznačuje, že každý z nich je navrhnutý tak, aby reagoval na rôzne metabolické potreby.

Štruktúra

14 GLUT, ktorým sa doteraz dokázalo identifikovať, predstavuje sériu bežných štrukturálnych charakteristík.

Všetky sú komplexné multišo membránové proteíny, to znamená lipidovú dvojvrstvu.

Peptidová sekvencia týchto transportérov sa pohybuje medzi 490-500 aminokyselinovými odpadmi a ich trojrozmerná chemická štruktúra je podobná ako v prípade všetkých ostatných členov hlavnej nadrodiny sprostredkovateľov (MSF).

Táto štruktúra je charakterizovaná prezentáciou 12 transmarketových segmentov v a-helize konfigurácii a vysoko glykozylovanej extracelulárnej domény, ktorá sa môže v závislosti od typu GLUT umiestniť v tretej alebo piatej tvorenej slučke.

Okrem toho sú konce amino a terminálového karboxylového proteínu orientované na cytosol a majú určitý stupeň pseudosimetrie. Spôsob, akým sú tieto extrémy dostupné priestorovo, vedie k otvorenej dutine, ktorá predstavuje miesto križovatky pre glukózu alebo na prepravu akéhokoľvek iného monosacharidu.

V tomto zmysle forma pórov. Všetky tieto prítomné v jednej z ich tvárí Vysoká hustota polárneho odpadu, ktorá uľahčuje tvorbu vnútorného hydrofilného prostredia pórov.

Môže vám slúžiť: adiponektín

Klasifikácia

GLUS bol klasifikovaný v troch hlavných triedách na základe stupňa podobnosti peptidovej sekvencie, ako aj na polohe glykozylovanej domény.

Gluty patriace do tried I a II obmedzujú vysoko glykozylovanú doménu k prvej extracelulárnej slučke umiestnenej medzi prvými dvoma transmembranálnymi segmentmi. Zatiaľ čo v tých, ktoré sú v triede III, je obmedzený na deviatu slučku.

V každej z týchto tried sa homologické percentá medzi peptidovými sekvenciami pohybujú medzi 14 a 63% v menej konzervovaných oblastiach a medzi 30 a 79% vo vysoko konzervovaných oblastiach.

Trieda I je tvorená transportérmi GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT 4 a GLUT14. Trieda II pre GLUT5, 7, 9 a 11. A trieda III pre GLUT6, 8, 10 a 12 a 13.

Je dôležité spomenúť, že každý z týchto transportérov má miesta, kinetické charakteristiky, špecifiká substrátov a funkcie.

Hlavné transportéry glukózy a funkcií

Glut1

Je exprimovaný hlavne v erytrocytoch, mozgových bunkách, placente a obličkách. Aj keď jej hlavnou funkciou je poskytnúť tieto bunky hladín glukózy potrebných na odolávanie bunkovým dýchaním, je zodpovedná za transport ďalších uhľohydrátov, ako je galaktóza, ruka a glukozamín.

Glut2

Aj keď je vysoko špecifický pre glukózu, GLUT2 predstavuje väčšiu afinitu k glukozamínu. Je však tiež schopný transportovať fruktózu, galaktózu a ruku do cytosolu pečene, pankreatických a obličkových buniek epitelu tenkého čreva.

Glut3

Aj keď má vysokú afinitu k glukóze, GLUT3 sa tiež spája a transportuje s menšou afinitou galaktózy, rukou, maltózou, xylózou a kyselinou kyselinou -korbovou.

Je exprimovaný hlavne v embryonálnych bunkách, takže udržiava nepretržitý transport týchto cukrov z placenty do všetkých buniek plodu. Okrem toho bol detegovaný vo svalových a semenníckych bunkách.

Glut4

Predstavuje vysokú afinitu k glukóze a je exprimovaný iba v tkanivách citlivých na inzulín. Preto je spojený s transportom glukózy stimulovanej týmto hormónom.

Môže vám slúžiť: elektrónový dopravný reťazec: komponenty, sekvencia, inhibítory

Glut8

Prepravuje glukózu aj fruktózu do vnútra pečene, nervózne, srdcové, črevné, tukové bunky.

Glut9

Okrem transportu glukózy a fruktózy má aj vysokú afinitu k močom, takže ich absorpcia v obličkových bunkách sprostredkuje. Zistilo sa však, že sa exprimuje aj v leukocytoch a bunkách tenkého čreva.

GLUT12

V kostrovom svale je tento transportér translockovaný do plazmatickej membrány v reakcii na inzulín, takže pôsobí v mechanizmoch, aby reagoval na tento hormón. Jeho expresia bola stanovená aj v bunkách prostaty, placente, obličiek, mozgu a prsných žliaz.

GLUT13

Vykonáva špecifický transport myozitolu a vodíka. Vďaka tomu pomáha znížiť pH mozgovomiechového moku na hodnoty blízko 5.0 nervovými bunkami, ktoré integrujú mozoček, hypotalamus, hippocampus a kmeňový kmeň mozgu.

Odkazy

1. Augustin r. Kritický prehľad. Proteínová rodina glukózových transportných skazí: Nejde iba o to. IUBMB Život. 2010; 62 (5): 315-33.
2. Bell GI, Kayano T, Bus JB, Burant CF, Takeda J, Lin D, Fukumoto H, Seino S. Molekulárna biológia transportérov glukózy cicavcov. Diabetes. 1990; 13 (3): 198-208.
3. Castrejón V, Carbó R, Martínez M. Molekulárne mechanizmy zapojené do transportu glukózy. Rebrák. 2007; 26 (2): 49-57.
4. Joost HG, Thorens B. Rozšírená rodina prenosu cukru/polyolu prenosu: nomenklatúra, sekvenčné charakteristiky a potenciálna funkcia jej nových členov (prehľad). Memb biol. 2001; 18 (4): 247-56.
5. Kinnamon SC, prst te. Chuť pre ATP: Neurotransion v chuťových pohárikoch. Neurosci predných buniek. 2013; 7: 264.
6. Scheepers A, Schmidt S, Manolesc A, Cheeseman CI, Bell A, Zahn C, Joost HG, Schürmann A. Charakterizácia ľudského génu SLC2A11 (GLUT11): Alternatívne využitie promótora, funkcia, expresia a subcelulárna distribúcia troch ISFORMS a nedostatok ortologu myši. Memb biol. 2005; 22 (4): 339-51.
7. Schürmann a. Nahliadnutie do „nepárnych“ hexos transportov GLUT3, GLUT5 a GLUT7. AM J Physiol Endocrinol Metab. 2008; 295 (2): E225-6.
8. Thorens B, Mueckler M. Glukózové transportéry v 21. storočí. AM J Physiol Endocrinol Metab. 2010; 298 (2): E141-145.
9. Yang H, Wang D, Engelstad K, Bagay L, Wei a, Rotstein M, Aggarwal V, Levy B, Ma L, Chung WK, z Vivo DC. Syndróm deficitu GLUT1 a test absorpcie glukózy erytrocytov. Ann Neurol. 2011; 70 (6): 996-1005.