Glut 2 ominaisuudet, rakenne, toiminnot

Glut2 Se on matala affiniteetin glukoosin kuljettaja, joka ekspressoituu haiman, maksan, munuaisten ja suoliston solukalvoissa sekä astrosyyteissä ja tanittosissa. Glukoosikuljetuksen välittämisen lisäksi se osallistuu myös fruktoosin, galaktoosin ja glukosamiinin kuljettamiseen; Joten enemmän kuin glukoosikuljetin on heksikäs kuljettaja.

Se tosiasia, että glukoosin alhainen affiniteetti esittelee, antaa sinun toimia verensokeritasojen anturiproteiinina. Siksi osallistu monien fysiologisten tapahtumien sääntelyvalvontaan, jotka reagoivat verensokeripitoisuuden vaihteluihin.

Tyypin 2 glukoosin helpotettu diffuusiokuljetus muuttaa konformaatiota, joka mobilisoi glukoosin sitoutumiskohtaa ulkopuolelta sisäiseen kalvon puoleen (kuljetinproteiini). Kirjoittanut Ladyofhats [julkinen alue] (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)], Wikimedia Commons.

Lukuisten säätelevien prosessien joukossa ovat: 1) insuliinin vapautuminen haimasoluilla, joita stimuloivat korkeat glukoosipitoisuudet; 2) Hepatosyyttien glukagonin eritys glukoosin tuotantoon hypoglykemian tapauksissa.

[TOC]

Glukoosin kuljetus solun sisustukseen

Noin 75% glukoosi, joka tulee soluun syöttämään energiantuotannon metabolisia reittejä, tekee niin passiivisen kuljetusmekanismin kautta, jota helpottavat kattavat membraaniproteiinit, joita kutsutaan kuljettajiksi.

Tämä kuljetusmekanismi tunnetaan laajasti tarjolla olevana levityksenä. Se ei vaadi energian vaikutusta, ja se annetaan pitoisuusgradientin hyväksi. Toisin sanoen korkeasta pitoisuusvyöhykkeestä alhaiseen pitoisuuteen.

Ainakin 14 diffuusion transperaattorin isomuotoa, jotka helpottivat glukoosia, mukaan lukien GLUT2, on tunnistettu tähän mennessä. Kaikki ne kuuluvat tärkeimpiin avustajien superperheeseen (MSF) ja yksimielisesti nimeltään Gluts ("Glukoosin kuljettajien" lyhenteenä englanniksi).

Se voi palvella sinua: Myitoosi: vaiheet, ominaisuudet, toiminnot ja organismit

SLC2A -geenit koodaavat tähän mennessä karakterisoidut erilaiset glutit ja niillä on merkittyjä eroja aminohapposekvenssissä, niiden kuljettamien substraattien ja solujen ja kudosten jakautumisen suosimista.

Glut2 -ominaisuudet

GLUT2 mobilisoi glukoosia yhden suunnan kuljetusmekanismin kautta (UniPorta). Tämä toiminto on myös tehty GLUT1, runsain glukoosikuljetin käytännöllisesti katsoen kaikilla nisäkkäillä.

Toisin kuin tämä, sillä on kuitenkin erittäin alhainen affiniteetti glukoosista, mikä tarkoittaa, että se pystyy kuljettamaan sen vain silloin, kun tämän sokerin pitoisuudet saavuttavat yleensä erittäin korkeat arvot solunulkoisessa väliaineessa.

Huolimatta siitä, että sillä on alhainen affiniteetti glukoosiin, se aiheuttaa korkeaa kuljetuskykyä, mikä tarkoittaa, että se voi kuljettaa suuria määriä tätä heksaosia suurella nopeudella. Nämä kaksi ominaisuutta näyttävät liittyvän rooliin, joka tämän kuljettajan on reagoitava hienovaraisten muutoksiin glukoosipitoisuudessa.

Tämän kuljettajan molekyylien karakterisointitutkimukset ovat osoittaneet, että tällä ei ole yhtä spesifisyyttä johtuen glukoosista. Päinvastoin, se pystyy välittämään fruktoosin, galaktoosin, käden ja glykosamiinin passiivisen kuljetuksen. Esitetään matala affiniteetti kolme ensimmäistä ja korkea affiniteetti glukosamiiniin.

Koska kaikki nämä molekyylit ovat kuuden hiiliatomin sokereita, sitä voidaan pitää heksikään kuljettajana eikä glukoosin kuljettajana.

Glut2 -rakenne

GLUT2 esittelee 55 -prosenttinen peptidisekvenssi, joka on identtinen glukoosin korkean affiniteetin kuljettajan kanssa.

Huolimatta tästä alhaisesta samankaltaisuuden prosenttimäärästä molempien kuljettajien sekvenssien välillä, X -ray -kristallografian suorittamat tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että niillä on samanlainen rakenne.

Voi palvella sinua: sytoskeleton

Tämä rakenne vastaa multipaso-transmembraal-proteiinia a-helixissä. Toisin sanoen se ylittää kalvon useita kertoja kalvon läpäisevän segmenttien kautta, joilla on α-Helix-konfiguraatio.

Kuten kaikissa tärkeimpien avustajien superperheen (MSF) jäsenissä, johon se kuuluu, 12 kierteistä segmenttiä ylittää kalvon. Näistä kuusi on alueellisesti järjestetty hydrofiilisen huokosen muodostamiseksi, jonka läpi sokerit mobilisoidaan.

On huomattava, että heksoosiyhdistyspaikka määritellään karboksyyli- ja amino -terminaalien aminopäiden esittämällä suunnassa ja pseudopsimetrialla. Molemmat altistuneet kalvon samalla puolella tuottavat onkalon, jossa kuuden sokerin atomin järjestely tunnustetaan heidän liiton helpottamiseksi.

Kuljettimen rakenteen muutos liittyy mekanismiin, jota tämä käyttää sokerien kuljettamiseen kalvon toiselta puolelta. Tämä rakenteellinen muodonmuutos mahdollistaa unionin kohdan mobilisoinnin sytoplasmiselle puolelle, jossa nopeasti kuljetetun molekyylin vapautuminen tapahtuu.

GLUT2 -toiminnot

Glukoosin, galaktoosin ja glukosamiinin sieppauksen välittämisen lisäksi solun sisällä on lukuisia fysiologisia toimintoja johtuvan tämän kuljettajan ilmentymisestä erilaisissa solutyypeissä.

Monet näistä toiminnoista on määritetty käyttämällä geenien tukahduttamistekniikoita. Jälkimmäinen koostuu sen geenin ekspression estämisestä, jonka toimintaa halutaan tutkia spesifisen kudoksen tai täydellisen organismin soluissa.

Tässä mielessä GLUT2 -ekspression estäminen hiirissä on paljastanut, että tämä proteiini muodostaa tärkeimmät glukoosikuljetusvälineet sekä munuais- että maksasoluissa. Galaktoosin ja fruktoosin kuljetuksen lisäksi ei liity näiden sokerien glukoosin muodostumiseen glukoneogeneesin kautta.

Voi palvella sinua: stromatoliitit

Lisäksi on osoitettu, että sillä on erilaisia ​​fysiologisia toimintoja säätelevä rooli, koska sen matala glukoosiaffiniteetti antaa sen havaita, kun tämän sokerin pitoisuudet ovat korkeat.

GLUT2 -paperi solun homeostaasin ylläpidossa

Koska se täyttää kriittisen funktion energian muodostumisessa kaikkien solujen suhteen erityisesti hermosoluille, sen verenpito on pidettävä lähellä arvoa 5 mmol/l. Tämän pitoisuuden variaatioita tarkkailee aina säätelevät proteiinit "glukoosin havaitsemisen" mekanismien avulla.

Nämä mekanismit koostuvat molekyylistrategioista, jotka sallivat reagoida nopeasti glukoosipitoisuuden äkillisiin vaihteluihin. Tässä mielessä GLUT2: n ekspressio solukalvossa, jonka toiminnot aktivoivat hyperglykemia.

Itse asiassa on osoitettu, että haimasolujen insuliinin eritys laukaistaan ​​glukoosin havaitsemisella GLUT2: lla.

Haimasolujen insuliinin eritys amputaan glukoosin havaitsemisella GLUT2: lla. Kirjoittanut Joshua J Reed [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)], Wikimedia Commons.

Lisäksi glukoosin havaitsemisella stimuloitujen haimasolujen autonominen hermoston hallinta, termoregulaatio ja toiminta.

Kun GLUT2 -tasot laskevat hermosoluissa, ne tuottavat positiivisen signaalin glukagonin erityksen laukaisemiseksi. Muistaminen, että glukagon on hormoni, joka edistää maksan glukoosituotantoa glykogeenireservistä.

Viitteet

1. Burceli R, Thorens B. Todisteet siitä, että ekstrapancreatic glut -riippuvaiset glukoosianturit Controlglcon Secret. Diabetes. 2001; 50 (6): 1282-1289.
2. Kellett GL, brot-loche E, Mace OJ, Leturque A. Sokerin imeytyminen suolistossa: GLUT2: n rooli. Annu Rev Nutr. 2008; 28: 35-54.
3. Lamy CM, Sanno H, Labouèbe G, Picard A, Magnan C, Chatton JY, Thorens B. Nucleus Tractus Solitorin hypoglykemia-aktivoidut GLUT2-neuronit stimuloivat vagaalista aktiivisuutta ja glucagon Secret. Solumetab. 2014; 19 (3): 527-538.
4. Mueckler M, Thorens B. SLC2 (GLUT) Membraanin kuljettajien perhe. Mol -näkökohdat med. 2013; 34 (2-3): 121-38.
5. Tarsiosio D, Metref S, Seyer P, Mounien L, Vallelis D, Magnan C, Foretz M, Thorens B. Hermoston glukoosin tunnistus säätelee synnytyksen jälkeistä β -solujen lisääntymistä ja glukoosin homeostaasia. J Clin Invest. 2014; 124 (1): 413-424.
6. B -. GLUT2 haiman ja haiman ulkopuolisessa glukocon havaitsemisessa (katsaus). Mol Memb Biol. 2001; 18 (4): 265-273.
7. Thorens B, Mueckler M. Glukoosin kuljettajat 2000 -luvulla. Am J Physiol endokrinolimetab. 2010; 298 (2): E141-E145.
8. Thorens B. Glut2, glukoosin tunnistus ja glukoosin homeostaasi. Diabetologia. 2015; 58 (2): 221-232.