Značilnosti GLUT4, struktura, funkcije

GLUT4 Gre za 509 aminokislinskih transportnih beljakovin glukoze, ki predstavlja visoko afiniteto za ta sladkor. Pripada glavnemu glavnemu superdružini modelitatorjev (MSF), za katerega je značilno, da predstavlja 12 alfa transmembranalnih vilic. Kot vsi člani te družine, je tudi medijsko olajšal transport glukoze v prid koncentracijskemu gradientu.

Njegova lokacija je omejena na celično občutljive celice z insulinom, kot so adipociti in miociti. V tem smislu so zvezde GLUT4 v primarnem mehanizmu absorpcije glukoze v pogojih krvne hiperglikemije.

GLUT4 je edini inzulinski reguliran transporter glukoze. Avtor meiquer [cc by-sa 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/)], iz Wikimedia Commons.

Približno 95% GLUT4, ki ga sintetizira celica. Ti vezikli se združujejo z plazemsko membrano, ki izpostavlja sprejemnik kot odgovor na aktiviranje eksocitoze, posredovane z insulinom.

Uveljavljanje skeletnih mišic lahko tudi spodbudi selitev tega transporterja v celični membrani, glede na veliko energijsko povpraševanje, ki ga imajo te celice v teh pogojih. Vendar znaki, ki spodbujajo njihovo sintezo, še vedno niso znani med dolgotrajno telesno aktivnostjo.

[TOC]

Značilnosti

Tako kot transportni transporter GLUT1 tudi GLUT4 predstavlja visoko afiniteto glukoze, kar pomeni, da se pridruži glukozi, tudi ko koncentracija tega krvnega sladkorja doseže zelo nizke vrednosti.

V nasprotju z izoformami, ki so odgovorni za transport glukoze v bazalnih pogojih (GLUT1 in GLUT3), ta transporter ni izražen v embrionalni celični membrani.

Nasprotno, izraža se le v odraslih tkivnih celicah, predvsem v perifernih tkivih, bogatih z visokimi koncentracijami rjave maščobe, kot so srce, skeletne mišice in maščobno tkivo. Vendar je bila odkrita tudi v celicah hipofize in hipotalamusa.

Vam lahko služi: cilindrični epitelij: značilnosti, vrste, funkcije

V tem smislu je pomembno poudariti, da je njegova porazdelitev omejena na celice, občutljive na razlike v koncentracijah insulina. Druge raziskave so pokazale, da lahko krčenje mišic tudi regulativno vpliva na izražanje tega transporterja.

Po drugi strani so študije podcelične lokacije pokazale, da ima GLUT2 dvojno lokacijo med citosolom in membrano. V citosolnem oddelku, kjer se nahaja najvišji odstotek, je v različnih oddelkih: v omrežju trans-Golgi, zgodnji endosom, vezikli, zajeti ali ne s klatrinom in tubulo-veterikularnimi citoplazmatskimi strukturami.

Struktura

Kot vsi člani transporterjev glukoze, ki sodelujejo v pasivnem transportu, ki je olajšal to heksozo (gluts).

12 Transmembranalni segmenti v konfiguraciji α-vijak prečkajo plazmo in podcelične predelke (vezikli) celic, kjer se izraža glut 4.

Hellices 3, 5, 7 in 11 so prostorsko razporejene, da se povzročajo na tvorbo hidrofilnega kanala, skozi katerega se tranzit monosaharida pojavlja od zunajceličnega prostora do citosola v prid koncentracijskemu gradientu.

Amino in končni karboksilni konci beljakovin so usmerjeni proti citoplazmi, v konformacijski konfiguraciji, ki povzroči nastanek velikega osrednjega ročaja.

Območje, ki ga imata oba konca, predstavlja funkcionalno pomembno območje beljakovin, saj je vključena tako v zbiranje kot tudi v zvezi glukoze ter v odziv na inzulinske oznake. Poleg svoje smeri od citosolnih vezikularnih predelkov do plazemske membrane, kjer bo izvajala svojo funkcijo kot transporter.

Kako se zgodi transport glukoze skozi GLUT4?

Kot vsi člani družine prevoznikov glukoze, ki sodelujejo pri olajšanem pasivnem transportu tega heksoze (gluts), je tudi GLUT4 transmembranski protein v α-helixu.

Vam lahko služi: turgidnost (biologija)

Deformacija strukture, ki jo povzroča stičišče sladkorja. Ko se to zgodi, transporter ponovno pridobi svojo prvotno konformacijo in tako izpostavi mesto glukozi na zunanji strani membrane.

Funkcije

Glut4 tipa glukozni transportni protein je odgovoren za izvajanje mobilizacije glukoze od zunajceličnega medija do citosola, kot odziv na dražljaj, ki ga ustvarja izboljšano izločanje insulina v tkivnih celicah, občutljivih na ta hormon, kot so tisti, ki integrirajo skeletno mišico in maščobno tkivo.

Da bi to bolje razumeli, si je treba zapomniti, da je inzulin hormon, ki ga β celice trebušne slinavke sproščajo kot odgovor na visoke koncentracije glukoze v krvi, pri čemer izvajajo fiziološke mehanizme, ki spodbujajo njihovo absorpcijo s celicami kot tudi glikogensko sintezo.

Daj. Ključno vlogo pri hitri mobilizaciji glukoze v krvi, ko koncentracije monosaharida dosežejo zelo visoke vrednosti. Slednje je nujno potrebno za vzdrževanje homeostaze celic.

Ta hitra absorpcija glukoze postane mogoča za visoko afiniteto, ki jo ima ta transporter za ta sladkor. To pomeni, da ga lahko zazna tudi pri nizkih koncentracijah, se hitro pridruži ali zajame.

Po drugi strani zmožnost odkrivanja glukoze pri nizkih koncentracijah pojasnjuje pomen izražanja GLUT4 v skeletnih mišičnih membranah med vadbo, aktivnost, ki ima veliko povpraševanje po energiji.

Vam lahko služi: kaj je citoliza?

Mobilizacija veziklov GLUT4 iz citosola do membrane

Mobilizacijski mehanizem nosilnih veziklov GLUT4 do membrane. Avtor CNX OpenXAX [CC do 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by/4.0)], iz Wikimedia Commons.

Če inzulinske stimulacije ni, se v citoplazmi v notranjosti veziklov iz trans Golgijevega omrežja zaposli približno 95% GLUT4.

Ko koncentracije glukoze presežejo fiziološko vrednost, se sproži signalni slap, kar povzroči sproščanje insulina s strani trebušne slinavke.

Osvobojeni insulin se lahko zdaj pridruži insulinskemu receptorju, ki je prisoten v membrani miocitov in adipocitov, kar pošilja potrebne signale, da sproži aktiviranje eksocitoze. Slednje povzroči zlivanje nosilcev GLUT4 s plazemsko membrano.

Ta fuzija začasno poveča koncentracijo transporterja v membrani teh celic. To pomeni, da ko se ravni glukoze v krvi spustijo, dokler ne doseže bazalne vrednosti, dražljaj izgine in transporter reciklira z aktivacijo endocitoze.

Reference

1. Bryant NJ, vlada R, James de. Reguliran transport glikoznega transporterja GLUT4. Nat Rev Moll Cell Biol. 2002; 3 (4): 267–277.
2. Henriksen, npr. Povabljeni pregled: Učinki akutne vadbe in vadbe na inzulinsistenco. J Appl Physiol (1985). 2002; 93 (2): 788–96.
3. Huang S, češki poslanec. Transporter glukoze GLUT4. Metab celic. 2007; 5 (4): 237-252.
4. Kraniou in, Cameron-Smith D, Misso M, Collier G, Hargreaves M. Učinki vadbe na izražanje gena glut4 in glikogenina v človeških skeletnih mišicah. J Appl Physiol (1985). 2000; 88 (2): 794-6.
5. Pesssin JE, Thurmond DC, Elmendorf JS, Coker KJ, Okada S. Molekularna osnova prometa z inzulinsko stimulirano trgovino z glut4. Biol Chem. 1999; 274 (5): 2593-2596.
6. Schulingkamp RJ, Pagano TC, Hung D, Raffa RB. Inzulinski sprejemniki in delovanje insulina v možganih: pregled in klinične posledice. Nevroznanost in biobehavioralni pregledi. 2000; 855-872.
7. Les je, Trayhurn P. Transporter glukoze. Br j Nut. 2003; 89 (1): 3-9.Zhao FQ, Keating AF. Funkcionalne lastnosti in genomika prevoznikov glukoze. Curr Genomics. 2007; 8 (2): 113–28.