Fungsi glut, pengangkut glukosa utama

The Glut Mereka adalah satu siri pengangkut jenis gerbang, yang bertanggungjawab untuk menjalankan pengangkutan glukosa pasif ke sitosol dari pelbagai sel mamalia.

Walau bagaimanapun, kebanyakan glut yang telah dikenal pasti setakat ini tidak khusus untuk glukosa. Sebaliknya, mereka mampu mengangkut gula yang berbeza seperti tangan, galaktosa, fruktosa dan glukosamin, serta jenis molekul lain seperti uratositol dan manositol.

Struktur biasa glut pengangkut glukosa. Oleh A2-33 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)], dari Wikimedia Commons.

Sekurang -kurangnya 14 Glut telah dikenal pasti setakat ini. Kesemua mereka mempunyai ciri -ciri struktur yang biasa dan berbeza dalam pengedaran tisu dan dalam jenis molekul yang mengangkut. Oleh itu, setiap jenis nampaknya disesuaikan dengan keadaan fisiologi yang berbeza di mana untuk memenuhi peranan metabolik tertentu.

[TOC]

Penggerak glukosa di dalam sel

Sebilangan besar sel hidup bergantung kepada pengoksidaan sebahagian atau jumlah glukosa untuk mendapatkan tenaga yang diperlukan untuk prestasi proses penting mereka.

Kemasukan molekul ini ke dalam sitosol sel, tempat di mana ia dimetabolisme, bergantung kepada bantuan protein penghantar, kerana ia cukup besar dan kutub dapat menyeberangi lipid bilayer sahaja.

Dalam sel eukariotik, dua jenis pengangkut yang besar yang terlibat dalam penggerak gula ini telah dikenalpasti: Na+/Glukosa Cotransporters (SGLT) dan Uniporters Glut.

Bekas menggunakan mekanisme pengangkutan aktif sekunder, di mana Na+ Cotransport. Walaupun, yang terakhir melakukan pergerakan pasif yang difasilitasi, mekanisme yang tidak memerlukan tenaga dan berlaku memihak kepada kecerunan kepekatan gula.

Mekanisme pengangkutan yang digunakan oleh pengangkut heksose. Oleh Emma Dittmar - Kerja Sendiri, CC BY -SA 4.0, https: // commons.Wikimedia.org/w/indeks.Php?Curid = 64036780

Pengangkut Glut

Pengangkut Glut, untuk akronim dalam bahasa Inggeris "pengangkut glukosa", adalah sekumpulan pengangkut pintu yang bertanggungjawab menjalankan pengangkutan glukosa pasif dari medium ekstrasel ke sitosol.

Ia boleh melayani anda: Flagelos: Eukaryota, Procariota (Struktur dan Fungsi)

Mereka tergolong dalam superfamili hebat pengangkut penyebaran yang difasilitasi (MSF), terdiri daripada sejumlah besar pengangkut yang bertanggungjawab untuk menjalankan pengangkutan transmembran pelbagai molekul organik kecil organik kecil.

Walaupun namanya seolah -olah menunjukkan bahawa mereka hanya mengangkut glukosa, pengangkut ini mempunyai spesifikasi yang berubah -ubah untuk monosakarida yang berbeza dari enam atom karbon. Oleh itu, bukannya pengangkut glukosa, mereka adalah pengangkut yang heksus.

Sehingga kini, sekurang -kurangnya 14 glut telah dikenal pasti dan lokasinya nampaknya menjadi kain khusus dalam mamalia. Iaitu, setiap isoform dinyatakan dalam kain yang sangat khusus.

Dalam setiap tisu ini, ciri -ciri kinetik pengangkutan ini berbeza -beza dengan ketara. Yang terakhir nampaknya menunjukkan bahawa masing -masing direka untuk bertindak balas terhadap keperluan metabolik yang berbeza.

Struktur

The 14 Glut yang telah berjaya dikenal pasti setakat ini membentangkan satu siri ciri -ciri struktur biasa.

Semuanya adalah protein membran multipaso yang komprehensif, iaitu lipid bilay.

Urutan peptida pengangkut ini berbeza-beza antara 490-500 sisa asid amino dan struktur kimia tiga dimensi mereka adalah serupa dengan yang dilaporkan untuk semua ahli lain dari superfamili fasilitator utama (MSF).

Struktur ini dicirikan dengan menyampaikan 12 segmen transmarket dalam konfigurasi α-helize dan domain ekstraselular yang sangat glikosilat yang, bergantung kepada jenis glut, boleh terletak di gelung terbentuk ketiga atau kelima atau kelima.

Di samping itu, protein karboksil amino dan terminal berorientasikan ke arah sitosol dan mempunyai tahap pseudosimetri tertentu. Cara di mana ekstrem ini tersedia secara spasial menimbulkan rongga terbuka yang membentuk tapak persimpangan untuk glukosa atau untuk mana -mana monosakarida lain yang akan diangkut.

Dalam pengertian ini, bentuk liang. Semua ini hadir di salah satu wajah mereka dengan ketumpatan sisa kutub yang tinggi yang memudahkan pembentukan persekitaran hidrofilik dalaman liang.

Boleh melayani anda: adiponektin

Klasifikasi

GLUT telah diklasifikasikan dalam tiga kelas utama berdasarkan tahap kesamaan urutan peptida, serta kedudukan domain glikosilasi.

Gluts milik kelas I dan II mengehadkan domain yang sangat glikosilasi ke gelung ekstrasel pertama yang terletak di antara dua segmen transmembranal pertama. Sementara, di kelas III ia terhad kepada gelung kesembilan.

Dalam setiap kelas ini, peratusan homologi antara urutan peptida berbeza antara 14 dan 63% di kawasan yang kurang dipelihara dan antara 30 dan 79% di kawasan yang sangat dipelihara.

Kelas I terdiri daripada pengangkut GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT 4 dan GLUT14. Kelas II untuk GLUT5, 7, 9 dan 11. Dan Kelas III untuk Glut6, 8, 10 dan 12 dan 13.

Adalah penting untuk menyebut bahawa setiap pengangkut ini mempunyai lokasi, ciri kinetik, spesifik dan fungsi substrat.

Pengangkut Glukosa dan Fungsi Utama

Glut1

Ia dinyatakan terutamanya dalam erythrocytes, sel otak, plasenta dan buah pinggang. Walaupun fungsi utamanya adalah untuk menyediakan sel -sel ini dari tahap glukosa yang diperlukan untuk menahan pernafasan sel, ia bertanggungjawab untuk mengangkut karbohidrat lain seperti galaktosa, tangan dan glukosamin.

Glut2

Walaupun sangat spesifik untuk glukosa, Glut2 memberikan pertalian yang lebih besar untuk glukosamin. Walau bagaimanapun, ia juga dapat mengangkut fruktosa, galaktosa dan tangan ke sitosol hati, sel pankreas dan buah pinggang epitel usus kecil.

Glut3

Walaupun ia mempunyai pertalian yang tinggi untuk glukosa, GLUT3 juga menyatukan dan mengangkut dengan afiniti galaktosa, tangan, maltosa, xilosa dan asid -korbik asid.

Ia dinyatakan terutamanya dalam sel embrio, jadi ia mengekalkan pengangkutan berterusan gula -gula ini dari plasenta ke semua sel janin. Di samping itu, ia telah dikesan dalam sel -sel otot dan testis.

Glut4

Ia memberikan pertalian yang tinggi untuk glukosa dan hanya dinyatakan dalam tisu sensitif insulin. Oleh itu, ia dikaitkan dengan pengangkutan glukosa yang dirangsang oleh hormon ini.

Boleh melayani anda: Rantai penghantar elektron: komponen, urutan, inhibitor

Glut8

Ia mengangkut kedua -dua glukosa dan fruktosa ke bahagian dalam hati, saraf, jantung, usus, sel lemak.

Glut9

Selain mengangkut glukosa dan fruktosa, ia mempunyai pertalian yang tinggi untuk urat, jadi penyerapan ini dalam sel buah pinggang mengantara. Walau bagaimanapun, didapati bahawa ia juga dinyatakan dalam leukosit dan sel usus kecil.

GLUT12

Dalam otot rangka pengangkut ini diterjemahkan ke membran plasma sebagai tindak balas kepada insulin, jadi ia bertindak dalam mekanisme untuk bertindak balas terhadap hormon ini. Ekspresinya juga telah ditentukan dalam sel prostat, plasenta, buah pinggang, otak dan kelenjar susu.

GLUT13

Menjalankan pengangkutan myositol dan hidrogen khusus. Dengan ini, ia membantu mengurangkan pH cecair cerebrospinal kepada nilai hampir 5.0 oleh sel saraf yang mengintegrasikan cerebellum, hipotalamus, hippocampus dan batang otak.

Rujukan

1. Augustin r. Kajian Kritikal. Keluarga protein facitator pengangkutan glukosa: ini bukan hanya mengenai. Kehidupan IubMB. 2010; 62 (5): 315-33.
2. Bell GI, Kayano T, Bus JB, Burant CF, Takeda J, Lin D, Fukumoto H, Seino S. Biologi molekul pengangkut glukosa mamalia. Penjagaan diabetes. 1990; 13 (3): 198-208.
3. Castrejón V, Carbó R, Martínez M. Mekanisme molekul yang terlibat dalam pengangkutan glukosa. REB. 2007; 26 (2): 49-57.
4. Joost HG, Thorens B. Keluarga Glut Facitator Pengangkutan Gula/Polyol yang Diperluas: Tatanama, Ciri-ciri Urutan, dan Fungsi Potensi Anggota Novelnya (Kajian). Mol Membi Biol. 2001; 18 (4): 247-56.
5. Kinnamon SC, Finger Te. Rasa ATP: Neurotransion dalam Rasa. Neurosci sel depan. 2013; 7: 264.
6. Scheepers A, Schmidt S, Manolesc A, Cheeseman CI, Bell A, Zahn C, Joost HG, Schürmann A. Pencirian gen manusia SLC2A11 (GLUT11): Penggunaan Promoter Alternatif, Fungsi, Ekspresi, dan Pengagihan Subselular Tiga ISForms, dan Kekurangan Mouse Orthologue. Mol Membi Biol. 2005; 22 (4): 339-51.
7. Schürmann a. Wawasan ke dalam "ganjil" hexos pengangkutan glut3, glut5, dan glut7. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2008; 295 (2): E225-6.
8. Thorens B, Mueckler M. Pengangkut glukosa pada abad ke -21. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2010; 298 (2): E141-145.
9. Yang H, Wang D, Engelstad K, Bagay L, Wei dan, Rotstein M, Aggarwal V, Levy B, Ma L, Chung WK, Vivo DC. Sindrom Defisiti GLUT1 dan ujian pengambilan glukosa erythrocyte. Ann Neurol. 2011; 70 (6): 996-1005.