GLUT -funksjoner, hovedglukosetransportører

De Glut De er en serie transportører av porttype, som er ansvarlige for å utføre passiv glukosetransport til cytosolen til et bredt utvalg av pattedyrceller.

Imidlertid er de fleste glut som er identifisert til dags dato ikke spesifikke for glukose. Tvert imot, de er i stand til å transportere forskjellige sukkerarter som hånd, galaktose, fruktose og glukosamin, så vel som andre typer molekyler som uratositol og manositol.

Typisk struktur av en glukosetransportør glut. Av A2-33 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)], fra Wikimedia Commons.

Minst 14 glut er blitt identifisert til dags dato. Alle av dem har vanlige strukturelle egenskaper og er forskjellige i vevsfordelingen og i typen molekyl som transporterer. Så hver type ser ut til å være tilpasset forskjellige fysiologiske forhold hvor du kan oppfylle en bestemt metabolsk rolle.

[TOC]

Glukosemobilisering inne i celler

De fleste levende celler er avhengige av delvis eller total oksidasjon av glukose for å oppnå den nødvendige energien for utførelse av deres viktige prosesser.

Inntreden av dette molekylet i cytosolen til cellen, stedet der det metaboliseres, avhenger av hjelp av transportbåndsproteiner, siden det er stort nok og polar til å kunne krysse lipid -dobbeltlaget alene.

I eukaryote celler er det identifisert to store typer transportører som er involvert i mobiliseringen av dette sukkeret: Na+/glukosekotransportører (SGLT) og glut uniporters.

Førstnevnte bruker en sekundær aktiv transportmekanisme, der Na+ cotransport. Mens sistnevnte utfører en tilrettelagt passiv bevegelse, en mekanisme som ikke krever energi og oppstår til fordel for sukkerkonsentrasjonsgradienten.

Transportmekanisme brukt av heksose gluttransportører. Av Emma Dittmar - eget arbeid, CC av -sa 4.0, https: // Commons.Wikimedia.org/w/indeks.PHP?Curid = 64036780

GLUT -transportører

GLUT -transportører, for forkortelsen på engelsk av "Glukosetransportører", er en gruppe porttransportører som har ansvaret for å utføre passiv glukosetransport fra det ekstracellulære mediet til cytosol.

Det kan tjene deg: Flagelos: Eukaryota, Procariota (struktur og funksjoner)

De tilhører den store superfamilien av tilrettelagte diffusjonstransportører (MSF), sammensatt av et stort antall transportører som er ansvarlige for å utføre transmembrantransport av et bredt utvalg av små organiske organiske molekyler.

Selv om navnet ser ut til å indikere at de bare transporterer glukose, har disse transportørene variable spesifisiteter for forskjellige monosakkarider av seks karbonatomer. Derfor, snarere enn glukosetransportører, er de sekvente transportører.

Til dags dato er minst 14 glut blitt identifisert og beliggenheten ser ut til å være spesifikt stoff hos pattedyr. Det vil si at hver isoform kommer til uttrykk i veldig spesielle stoffer.

I hvert av disse vevene varierer de kinetiske egenskapene til disse transportørene betydelig. Det siste ser ut til å indikere at hver av dem er designet for å svare på forskjellige metabolske behov.

Struktur

Den 14 glut som har klart å bli identifisert til dags dato, presenterer en serie vanlige strukturelle egenskaper.

Alle av dem er omfattende multipaso -membranproteiner, det vil si Lipid Bilay.

Peptidsekvensen til disse transportørene varierer mellom 490-500 aminosyreavfall, og deres tredimensjonale kjemiske struktur er lik den som er rapportert for alle andre medlemmer av hovedfasilitatoren Superfamily (MSF).

Denne strukturen karakteriseres ved å presentere 12 transmarkedssegmenter i α-helize-konfigurasjon og et sterkt glykosylert ekstracellulært domene som, avhengig av typen GLUT, kan være plassert i tredje eller femte dannede sløyfe.

I tillegg er amino- og terminalkarboksylproteinendene orientert mot cytosol og har en viss grad av pseudosimetri. Måten disse ytterpunktene er tilgjengelige romlig gir opphav til et åpent hulrom som utgjør kryssingsstedet for glukose eller for at andre monosakkarid skal transporteres.

I denne forstand er poreform. Alle disse tilstedeværende i et av ansiktene deres en høy tetthet av polartavfall som letter dannelsen av det indre hydrofile miljøet til pore.

Kan tjene deg: adiponectin

Klassifisering

GLUT er klassifisert i tre hovedklasser basert på graden av likhet av peptidsekvensen, så vel som plasseringen av det glykosylerte domenet.

Gluts som tilhører klasser I og II begrenser sterkt glykosylert domene til den første ekstracellulære sløyfen som ligger mellom de to første transmembranalsegmentene. Mens det i klasse III er begrenset til den niende sløyfen.

I hver av disse klassene varierer homologiprosentene mellom peptidsekvensene mellom 14 og 63% i mindre bevarte regioner og mellom 30 og 79% i sterkt bevarte regioner.

Klasse I er sammensatt av GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT 4 og GLUT14 transportører. Klasse II for GLUT5, 7, 9 og 11. Og klasse III for GLUT6, 8, 10 og 12 og 13.

Det er viktig å nevne at hver av disse transportørene har steder, kinetiske egenskaper, substratspesifisiteter og funksjoner.

Hovedglukose og funksjonstransportører

GLUT1

Det uttrykkes hovedsakelig i erytrocytter, hjerneceller, morkake og nyre. Selv om hovedfunksjonen er å tilveiebringe disse cellene i glukosenivået som er nødvendige for å motstå cellulær respirasjon, er den ansvarlig for å transportere andre karbohydrater som galaktose, hånd og glukosamin.

GLUT2

Selv om det er svært spesifikt for glukose, presenterer GLUT2 en større affinitet for glukosamin. Imidlertid er det også i stand til å transportere fruktose, galaktose og hånd til cytosol i lever-, bukspyttkjertelen og nyrecellene i tynntarmens epitel.

GLUT3

Selv om den har en høy affinitet for glukose, forenes GLUT3 også og transporterer med mindre galaktoseaffinitet, hånd, maltose, xylose og sur -korbinsyre.

Det uttrykkes hovedsakelig i embryonale celler, så den opprettholder kontinuerlig transport av disse sukkerene fra morkaken til alle fosterceller. I tillegg er det blitt påvist i muskel- og testikkelceller.

GLUT4

Den presenterer høy affinitet for glukose og uttrykkes bare i insulin -følsomme vev. Derfor er det assosiert med transport av glukose stimulert av dette hormonet.

Kan tjene deg: elektron transportørkjede: komponenter, sekvens, hemmere

Glut8

Den transporterer både glukose og fruktose til det indre av lever, nervøs, hjerte, tarm, fettceller.

GLUT9

I tillegg til å transportere glukose og fruktose, har den en høy affinitet for uratene, så absorpsjonen av disse i nyreceller formidler. Imidlertid har det blitt funnet at det også kommer til uttrykk i leukocytter og tynntarmsceller.

GLUT12

I skjelettmuskelen blir denne transportøren overlistet til plasmamembranen som respons på insulin, så den virker i mekanismer for å svare på dette hormonet. Uttrykket er også bestemt i prostataceller, morkake, nyre, hjerne og brystkjertler.

GLUT13

Utfører den spesifikke transporten av myositol og hydrogen. Med dette hjelper det å redusere pH i cerebrospinalvæsken til verdier nær 5.0 av nerveceller som integrerer lillehjernen, hypothalamus, hippocampus og hjernestamme.

Referanser

1. Augustin r. Kritisk anmeldelse. Proteinfamilien til glukosetransportfasitatorer: Det handler ikke bare om. IUBMB LIV. 2010; 62 (5): 315-33.
2. Bell GI, Kayano T, Bus JB, Burant CF, Takeda J, Lin D, Fukumoto H, Seino S. Molekylærbiologi av pattedyr glukosetransportører. Omsorgsdiabetes. 1990; 13 (3): 198-208.
3. Castrejón V, Carbó R, Martínez M. Molekylære mekanismer involvert i transport av glukose. Reb. 2007; 26 (2): 49-57.
4. Joost Hg, Thorens B. Den utvidede glutfamilien av sukker/polyoltransportfasitatorer: nomenklatur, sekvensegenskaper og potensielle funksjoner til sine nye medlemmer (gjennomgang). Mol memb biol. 2001; 18 (4): 247-56.
5. Kinnamon SC, finger te. En smak for ATP: nevrotransjon i smaksløk. Front Cell Neurosci. 2013; 7: 264.
6. Scheepers A, Schmidt S, Manolesc A, Cheeseman CI, Bell A, Zahn C, Joost HG, Schürmann A. Karakterisering av det humane SLC2A11 (GLUT11) gen: alternativ promoterbruk, funksjon, uttrykk og subcellulær distribusjon av tre ISformer, og mangel på musens ortolog. Mol memb biol. 2005; 22 (4): 339-51.
7. Schürmann a. Innsikt i den "rare" Hexos Transportas GLUT3, GLUT5 og GLUT7. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2008; 295 (2): E225-6.
8. Thorens B, Mueckler M. Glukosetransportører i det 21. århundre. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2010; 298 (2): E141-145.
9. Yang H, Wang D, Engelstad K, Bagay L, Wei og, Rotstein M, Aggarwal V, Levy B, Ma L, Chung WK, fra Vivo DC. Glut1 Deficiety Syndrome og Erythrocyte Glucose Opptaksanalyse. Ann Neurol. 2011; 70 (6): 996-1005.