Glut 2 -funktioner, struktur, funktioner

Glut2 Det är en glukostransportör med låg affinitet som uttrycks i bukspottkörtel-, lever-, njur- och tarmcellmembranen samt astrocyter och tanicitos. Förutom att förmedla glukostransport är den också involverad i transport av fruktos, galaktos och glukosamin; Så mer än en glukostransportör är en hexous transporter.

Det faktum att presentera en låg affinitet för glukos gör att du kan fungera som ett sensorprotein av blodglukosnivåer. Delta därför i regleringskontrollen av många fysiologiska händelser som svarar på fluktuationer av blodsockers koncentration.

Den underlättade diffusionstransporten av glukos typ 2 (GLUT2) ändrar konformation som mobilisering av glukosbindningsstället från yttersidan till den inre membransidan (transportprotein). Av Ladyofhats [Public Domain] (https: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)], från Wikimedia Commons.

Bland de många processer som reglerar är: 1) frisättning av insulin med bukspottkörtelceller stimulerade av höga glukoskoncentrationer; 2) Glukagonutsöndring av hepatocyter för glukosproduktion i fall av hypoglykemi.

[TOC]

Transport av glukos till cellinredningen

Cirka 75% glukos som kommer in i cellen för att mata de metaboliska vägarna för energiproduktion, gör det genom en passiv transportmekanism som underlättas av omfattande membranproteiner som kallas transportörer.

Denna transportmekanism är allmänt känd som tillhandahållen spridning. Det kräver inte ett energibidrag som ska genomföras och ges till förmån för en koncentrationsgradient. Det vill säga från en hög koncentrationszon till en låg koncentration.

Minst 14 isoformer av diffusionstransperatorer underlättade glukos, inklusive GLUT2, har hittills identifierats. Alla som tillhör de viktigaste facilitatorerna Superfamily (MSF) och, genom konsensus, kallad GLUTS (av förkortningen på engelska av "glukostransportörer").

Det kan tjäna dig: myitos: faser, egenskaper, funktioner och organismer

De olika glutarna som hittills har karakteriserats kodas av SLC2A -gener och uppvisar markanta skillnader i aminosyrasekvensen, preferensen för substraten de transporterar och i cellen och vävnadsfördelningen.

GLUT2 -egenskaper

GLUT2 mobiliserar glukos genom en enda riktningstransportmekanism (uniporta). Denna funktion görs också GLUT1, den vanligaste glukostransportören hos praktiskt taget alla däggdjur.

Till skillnad från detta har den emellertid en extremt låg affinitet på grund av glukos, vilket innebär att den bara kan transportera det när koncentrationer av detta socker vanligtvis når mycket höga värden i det extracellulära mediet.

Trots att den har låg affinitet för glukos ger den hög transportkapacitet, vilket innebär att den kan transportera stora mängder av denna hexos med hög hastighet. Dessa två egenskaper verkar vara relaterade till den roll som denna transportör måste svara på subtila förändringar i glukoskoncentration.

Molekylära karakteriseringsstudier av denna transportör har visat att detta inte presenterar en enda specificitet på grund av glukos. Tvärtom, det kan förmedla den passiva transporten av fruktos, galaktos, hand och glykosamin. Presenterar låg affinitet för de första tre och höga affiniteten för glukosamin.

Eftersom alla dessa molekyler är sockerarter av sex kolatomer kan det betraktas som en hexös transportör snarare än en glukostransportör.

GLUT2 -struktur

GLUT2 presenterar en 55% peptidsekvens identisk med den för den höga affinitetstransportören för glukos GLUT1.

Trots denna låga andel likhet mellan sekvenserna för båda transportörerna har studier som genomförts av X -Ray -kristallografi visat att de har en liknande struktur.

Kan tjäna dig: cytoskelett

Denna struktur motsvarar den för ett multipaso transmembraal protein i a-helix. Det vill säga det korsar membranet flera gånger genom transmembransegment som har a-helix-konfiguration.

Liksom i alla medlemmar i huvudfacilitatorernas Super Family (MSF), som den tillhör, korsar 12 spiralformade segment membranet. Sex av dessa är rumsligt omarrange för att bilda en hydrofil por genom vilken sockerarter mobiliseras.

Det bör noteras att Hexose Union -platsen definieras av orienteringen och pseudopsimetri som presenteras av karboxyl- och aminoterminalaminoändarna av proteinet. Båda utsatta för samma sida av membranet genererar ett hålrum där arrangemanget av de sex sockeratomerna erkänns underlättar deras förening.

En förändring i transportörens struktur är relaterad till den mekanism som används av detta för att transportera sockerarter från ena sidan av membranet. Denna strukturella deformation gör det möjligt att mobilisera unionens ställe till den cytoplasmiska sidan, där frisättningen av molekylen som har transporterats snabbt inträffar.

GLUT2 -funktioner

Förutom att förmedla glukos, galaktos och glukosamin kidnappning inuti cellen har många fysiologiska funktioner tillskrivits uttrycket av denna transportör i olika cellulära typer.

Många av dessa funktioner har bestämts med hjälp av genundertryckstekniker. Det senare består av att förhindra uttrycket av genen vars funktion önskas att studera i cellerna i en specifik vävnad eller en fullständig organisme.

I detta avseende har blockaden av GLUT2 -uttryck hos möss avslöjat att detta protein utgör huvudmedlet för glukostransport i både njur- och leverceller. Förutom transport av galaktos och fruktos är inte relaterad till generering av glukos från dessa sockerarter via glukoneogenes.

Kan tjäna dig: stromatoliter

Dessutom har det visats att det utövar en reglerande roll för olika fysiologiska funktioner, eftersom dess låga glukosaffinitet gör att den kan upptäcka när koncentrationerna av detta socker är höga.

GLUT2 -papper vid underhåll av cellhomeostas

Eftersom det uppfyller en kritisk funktion i genereringen av energi av alla celler, särskilt för nervceller, måste dess blodkoncentration hållas nära ett värde av 5 mmol/l. Variationer i denna koncentration övervakas alltid av reglerande proteiner genom "glukosdetektering" -mekanismer.

Dessa mekanismer består av molekylära strategier som gör det möjligt att reagera snabbt på plötsliga variationer i glukoskoncentration. I detta avseende ger GLUT2: s uttryck i cellmembranet vars funktioner aktiveras av hyperglykemi en reglerande roll.

I själva verket har det visats att insulinsekretion av bukspottkörtelceller utlöses av glukosdetektering med GLUT2.

Insulinsekretion av bukspottkörtelceller avfyras genom glukosdetektering av GLUT2. Av Joshua J Reed [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)], från Wikimedia Commons.

Dessutom genomsnitt den autonoma nervkontrollen av mat, termoregulering och drift av bukspottkörtelceller stimulerade av glukosdetektering.

När GLUT2 -nivåerna minskar i nervceller genererar de en positiv signal för att utlösa glukagonutsöndring. Kom ihåg att glukagon är ett hormon som främjar glukosproduktion av levern från glykogenreserver.

Referenser

1. Burcelin R, Thorens B. Bevis på att Extrapancreatic GLUT -beroende glukosensorer styrs hemlighet. Diabetes. 2001; 50 (6): 1282-1289.
2. Kellett GL, Brot-Loche E, Mace OJ, Leturque A. Sockerabsorption i tarmen: GLUT2: s roll. Annu Rev Nutr. 2008; 28: 35-54.
3. Lamy CM, Sanno H, Labouèbe G, Picard A, Magnan C, Chatton JY, Thorens B. Hypoglykemi-aktiverade GLUT2-neuroner i nucleus tractus-solitarier stimulerar vagal aktivitet och glukagonhemlighet. Cellmetab. 2014; 19 (3): 527-538.
4. Mueckler M, Thorens B. SLC2 (GLUT) familj av membrantransportörer. Molaspekter med. 2013; 34 (2-3): 121-38.
5. Tarussio D, Metref S, Seyer P, Mounien L, Vallelis D, Magnan C, Foretz M, Thorens B. Nervös glukosavkänning reglerar postnatal ß -cellproliferation och glukoshomeostas. J Clin Invest. 2014; 124 (1): 413-424.
6. B. GLUT2 i bukspottkörtel och extra-bukspottkörtel gluco-detektion (granskning). Mol Memb Biol. 2001; 18 (4): 265-273.
7. Thorens B, Mueckler M. Glukostransportörer under 2000 -talet. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2010; 298 (2): E141-E145.
8. Thorens b. Glut2, glukosavkänning och glukoshomeostas. Diabetologi. 2015; 58 (2): 221-232.