Glut4 -egenskaper, struktur, funktioner

Glut4 Det är ett 509 aminosyras glukostransportprotein som ger hög affinitet för detta socker. Det tillhör den huvudsakliga huvudsuperfamiljen för facilitatorer (MSF) som kännetecknas av att presentera 12 Alfa Transmembranal Helics. Liksom alla medlemmar i denna familj, Media den underlättade glukostransporten till förmån för dess koncentrationsgradient.

Dess läge är begränsad till cellkänsliga celler av insulin, såsom adipocyter och myocyter. I detta avseende stjärnor GLUT4 i den primära glukosabsorptionsmekanismen under blodhyperglykemi -förhållanden.

GLUT4 är den enda insulinreglerade glukostransportören. Av Meiquer [CC BY-SA 3.0 (http: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/3.0/)], från Wikimedia Commons.

Cirka 95% GLUT4 syntetiserad av cellen förblir bosatt i cytosol inuti vesiklar. Dessa vesiklar smälter samman med plasmamembranet som exponerar mottagaren som svar på aktiveringen av insulinmedierad exocytos.

Utövandet av skelettmuskler kan också främja flytten av denna transportör i cellmembranet, med tanke på den höga energibehovet som dessa celler har under dessa förhållanden. Tecken som stimulerar deras syntes är dock fortfarande okända under långvarig fysisk aktivitet.

[TOC]

Egenskaper

Liksom GLUT1 -konstitutivt uttryckstransportör presenterar GLUT4 hög affinitet för glukos, vilket innebär en kapacitet att förena glukos även när koncentrationen av detta blodsocker når mycket låga värden.

Till skillnad från isoformer som är ansvariga för transport av glukos under basförhållanden (GLUT1 och GLUT3) uttrycks inte denna transportör i det embryonala cellmembranet.

Tvärtom uttrycks det endast i vuxna vävnadsceller, främst i de perifera vävnaderna som är rika på höga koncentrationer av brunt fett såsom hjärta, skelettmuskler och fettvävnad. Emellertid har det också detekterats i cellerna i hypofysen och hypotalamus.

Kan tjäna dig: cylindriskt epitel: egenskaper, typer, funktioner

I detta avseende är det viktigt att betona att dess distribution begränsad till celler som är känsliga för variationer i insulinkoncentrationer, är relaterat till faktumet att presentera uttryck som regleras av detta hormon. Andra undersökningar har visat att muskelkontraktion också kan utöva en reglerande effekt på uttrycket av denna transportör.

Å andra sidan har subcellulära platsstudier visat att GLUT2 har en dubbel plats mellan cytosol och membran. I det cytosoliska facket där den högsta procentandelen är belägen finns den i olika fack: i trans-Golgi-nätverket, tidig endosom, vesiklar täckta eller inte av klatrin och tubulo-vesikulära cytoplasmiska strukturer.

Strukturera

Liksom alla medlemmar i glukostransportörerna som är involverade i den passiva transporten som underlättas av denna hexos (GLUT) är Glut4 ett multipasalt transmembraalprotein i a-helix.

12 Transmembranala segment i a-helix-konfiguration Korsa plasma och subcellulära fack (vesiklar) av cellerna där GLUT 4 uttrycks.

Hellices 3, 5, 7 och 11 fördelas rumsligt för att ge upphov till bildningen av en hydrofil kanal genom vilken transitering av monosackariden uppstår från det extracellulära utrymmet till cytosolen till förmån för en koncentrationsgradient.

Amino- och terminala karboxyländarna av proteinet är orienterade mot cytoplasma, i en konformationell konfiguration som resulterar i bildandet av ett stort centralt handtag.

Området avgränsat av båda ändarna representerar en funktionellt viktig region i proteinet eftersom det är involverat både i samlingen och föreningen av glukos och i svaret på insulinskyltar. Förutom sin riktning från de cytosoliska vesikulära facken till plasmamembranet där det kommer att utöva sin funktion som transportör.

Hur inträffar glukosen genom Glut4?

Liksom alla medlemmar i familjen av glukostransportörer som är involverade i den underlättade passiva transporten av denna hexos (GLUT) är GLUT4 ett multipasstransmembranprotein i a-helix.

Kan tjäna dig: turgiditet (biologi)

En deformation av strukturen inducerad av korsningen mellan socker mobiliserar unionens ställe från membranets yttre tärningar till cytosolen där den släpps. När detta har hänt förvärvar transportören sin första konformation igen och utsätter därmed platsen för glukos på membranets yttre ansikte.

Funktioner

GLUT4 -glukostransportprotein är ansvarigt för att utföra glukosmobilisering från det extracellulära mediet till cytosolen, som svar på stimulansen som genereras av den förbättrade insulinsekretionen i vävnadsceller som är känsliga för detta hormon, såsom de som är integrerade skelettmuskeln och fettvävnad.

För att bättre förstå detta är det viktigt att komma ihåg att insulin är ett hormon som frigörs av p -cellerna i bukspottkörteln som svar på höga blodglukoskoncentrationer och implementerar fysiologiska mekanismer som främjar deras absorption av celler såväl som glykogensyntes.

Ge. Spela en nyckelroll i den snabba mobiliseringen av blodglukos när monosackaridkoncentrationer når mycket höga värden. Det senare är nödvändigt för att upprätthålla cellhomeostas.

Denna snabba glukosabsorption blir möjlig för den höga affinitet som denna transportör har för detta socker. Det vill säga att det kan upptäcka det även i låga koncentrationer, gå med eller fånga den snabbt.

Å andra sidan förklarar förmågan att upptäcka glukos vid låga koncentrationer vikten av GLUT4 -uttryck i skelettmuskelmembran under träning, en aktivitet som har en hög energibehov.

Kan tjäna dig: vad är cytolys?

Mobilisering av GLUT4 -vesiklar från cytosol till membranet

Mobiliseringsmekanismen för GLUT4 bärvesiklar till membranet. Av CNX OpenXAX [CC av 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/4.0)], från Wikimedia Commons.

I frånvaro av insulinstimulering rekryteras cirka 95% GLUT4 i cytoplasma inuti vesiklarna från trans Golgi -nätverket.

När glukoskoncentrationer överskrider det fysiologiska värdet utlöses ett signaleringsvattenfall som resulterar i insulinfrisättning av bukspottkörteln.

Det frigjorda insulinet kan nu gå med i den insulinreceptor som finns i myocyterna och adipocytermembranet och skicka de nödvändiga signalerna för att utlösa aktiveringen av exocytos. Det senare, resulterar i sammansmältningen av GLUT4 -bärarvesiklar med plasmamembranet.

Denna fusion ökar koncentrationen av transportören i membranet i dessa celler tillfälligt. Det vill säga, när blodglukosnivåerna sjunker tills basvärdet har uppnåtts, försvinner stimulansen och transportören återvinns genom endocytosaktivering.

Referenser

1. Bryant NJ, Government R, James DE. Reglerad transport av glykostransportören GLUT4. Nat Rev Moll Cell Biol. 2002; 3 (4): 267-277.
2. Henriksen t.ex. Inbjuden recension: Effekter av akut träning och träning på insulinresistens. J Appl Physiol (1985). 2002; 93 (2): 788-96.
3. Huang S, tjeckiska MP. GLUT4 -glukostransportören. Cellmetab. 2007; 5 (4): 237-252.
4. Kraniou och, Cameron-Smith D, Misso M, Collier G, Hargreaves M. Effekter av träning på GLUT4 och glykogeningenuttryck i mänsklig skelettmuskel. J Appl Physiol (1985). 2000; 88 (2): 794-6.
5. Pesssin JE, Thurmond DC, Elmendorf JS, Coker KJ, Okada S. Molekylär bas för insulinstimulerad GLUT4-vesikelhandel. Biolkem. 1999; 274 (5): 2593-2596.
6. Schulingkamp RJ, Pagano TC, Hung D, Raffa RB. Insulinmottagare och insulinverkan i hjärnan: Granska och kliniska implikationer. Neurovetenskap och biobeteende granskningar. 2000; 855-872.
7. Trä är, Trayhurn P. Glukostransportör. Br j mutter. 2003; 89 (1): 3-9.Zhao FQ, Keating AF. Funktionella egenskaper och genomik för glukostransportörer. Curr genomics. 2007; 8 (2): 113-28.