GLUT 2 Functies, structuur, functies

GLUT2 Het is een glucosetransporter met een lage affiniteit die tot expressie wordt gebracht in pancreas-, lever-, nier- en darmcelmembranen, evenals astrocyten en tanicito's. Naast het bemiddelen van glucosetransport is het ook betrokken bij het transport van fructose, galactose en glucosamine; Dus meer dan een glucosevoerder is een hexous transporter.

Het feit van het presenteren van een lage affiniteit voor glucose stelt u in staat om te fungeren als een sensoreiwit van bloedglucosespiegels. Neem daarom deel aan de regulerende controle van veel fysiologische gebeurtenissen die reageren op schommelingen van de bloedglucoseconcentratie.

Het gefaciliteerde diffusietransport van glucosetype 2 (GLUT2) verandert conformatie die de glucosebindingsplaats mobiliseren van de buitenkant naar de interne membraanzijde (transportproteïne). Door ladyofhats [public domein] (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)], van Wikimedia Commons.

Onder de vele processen die reguleren zijn: 1) de afgifte van insuline door pancreascellen gestimuleerd door hoge glucoseconcentraties; 2) Glucagon -secretie door hepatocyten voor glucoseproductie in gevallen van hypoglykemie.

[TOC]

Transport van glucose naar het interieur van het cel

Ongeveer 75% glucose die de cel binnenkomt om de metabole paden van de energieproductie te voeden, doet dit via een passief transportmechanisme dat wordt vergemakkelijkt door uitgebreide membraaneiwitten die transporters worden genoemd.

Dit transportmechanisme is algemeen bekend als verstrekt verspreiding. Het vereist niet dat een energiebijdrage wordt uitgevoerd en wordt gegeven voor een concentratiegradiënt. Dat wil zeggen, van een hoge concentratiezone tot een lage concentratie.

Tot op heden zijn ten minste 14 isovormen van diffusietransperators gefaciliteerd, inclusief GLUT2, tot op heden geïdentificeerd. Ze behoren allemaal tot de hoofdfacilitators superfamilie (MSF) en, door consensus, Gluts genoemd (door het acroniem in het Engels van "glucosetransporters").

Het kan u van dienst zijn: Myitose: fasen, kenmerken, functies en organismen

De verschillende gluts die tot op heden zijn gekenmerkt, worden gecodeerd door SLC2A -genen en vertonen duidelijke verschillen in de aminozuursequentie, de voorkeur voor de substraten die ze transporteren en in de cel- en weefselverdeling.

GLUT2 -kenmerken

GLUT2 mobiliseert glucose door een transportmechanisme van een enkele richting (uniporta). Deze functie wordt ook GLUT1 gedaan, de meest voorkomende glucosevoerder bij vrijwel alle zoogdieren.

In tegenstelling tot dit heeft het echter een extreem lage affiniteit als gevolg van glucose, wat betekent dat het alleen in staat is om het te vervoeren wanneer concentraties van deze suiker meestal zeer hoge waarden in het extracellulaire medium bereiken.

Ondanks dat het een lage affiniteit heeft voor glucose, biedt het een hoge transportcapaciteit, wat inhoudt dat het grote hoeveelheden van deze hexose met hoge snelheid kan transporteren. Deze twee kenmerken lijken verband te houden met de rol die deze transporter moet reageren op subtiele veranderingen in de glucoseconcentratie.

Moleculaire karakteriseringsstudies van deze transporter hebben aangetoond dat dit geen enkele specificiteit heeft als gevolg van glucose. Integendeel, het is in staat om het passieve transport van fructose, galactose, hand en glycosamine te bemiddelen. Lage affiniteit presenteren voor de eerste drie en hoge affiniteit voor glucosamine.

Omdat al deze moleculen suikers van zes koolstofatomen zijn, kan het worden beschouwd als een hexous transporter in plaats van een glucosetransporter.

GLUT2 -structuur

GLUT2 presenteert een 55% peptidesequentie die identiek is aan die van de hoge affiniteitstransporter voor glucose GLUT1.

Ondanks dit lage percentage van de gelijkenis tussen de sequenties van beide transporters, hebben studies uitgevoerd door X -Ray Crystallography echter aangetoond dat ze een vergelijkbare structuur hebben.

Kan u van dienst zijn: cytoskelet

Deze structuur komt overeen met die van een multipaso-transmembaal eiwit in a-helix. Dat wil zeggen, het kruist het membraan meerdere keren via transmembraansegmenten met een a-helixconfiguratie.

Zoals in alle leden van de Super Family (MSF) van de hoofdfacilitators, waartoe het behoort, kruisen 12 spiraalvormige segmenten het membraan. Zes hiervan zijn ruimtelijk herschikken om een ​​hydrofiele porie te vormen waardoor suikers worden gemobiliseerd.

Opgemerkt moet worden dat de site van de hexose -unie wordt gedefinieerd door de oriëntatie en pseudopsimetrie gepresenteerd door de carboxyl- en amino -terminale amino -uiteinden van het eiwit. Beide blootgesteld aan dezelfde kant van het membraan genereren een holte waarin de rangschikking van de zes suikeratomen wordt erkend die hun unie vergemakkelijken.

Een verandering in de structuur van de transportband is gerelateerd aan het mechanisme dat hierdoor wordt gebruikt om de suikers van één kant van het membraan te transporteren. Deze structurele vervorming maakt het mogelijk om de vakbondslocatie te mobiliseren naar de cytoplasmatische zijde, waarbij de afgifte van het molecuul dat snel is getransporteerd, optreedt.

GLUT2 -functies

Naast het bemiddelen van glucose, galactose en glucosamine -ontvoering in de cel, zijn talloze fysiologische functies toegeschreven aan de expressie van deze transporter in verschillende cellulaire typen.

Veel van deze functies zijn bepaald met behulp van genonderdrukkende technieken. De laatste bestaat uit het voorkomen van de expressie van het gen waarvan de functie gewenst is om te studeren in de cellen van een specifiek weefsel of een compleet organisme.

In deze zin heeft de blokkade van GLUT2 -expressie bij muizen onthuld dat dit eiwit het belangrijkste middel vormt voor glucosetransport in zowel nier- als levercellen. Naast het transport van galactose en fructose is niet gerelateerd aan het genereren van glucose uit deze suikers via gluconeogenese.

Kan u van dienst zijn: stromatolieten

Bovendien is aangetoond dat het een regulerende rol speelt van verschillende fysiologische functies, omdat de lage glucose -affiniteit het mogelijk maakt om te detecteren wanneer de concentraties van deze suiker hoog zijn.

GLUT2 -papier in het onderhoud van celhomeostase

Omdat het een kritieke functie vervult bij het genereren van energie door alle cellen, vooral voor zenuwcellen, moet de bloedconcentratie in de buurt van een waarde van 5 mmol/l worden gehandhaafd,. Variaties in deze concentratie worden altijd gevolgd door regulerende eiwitten door middel van "glucosedetectie" -mechanismen.

Deze mechanismen bestaan ​​uit moleculaire strategieën die het mogelijk maken snel te reageren op plotselinge variaties in de glucoseconcentratie. In deze zin verleent de expressie van GLUT2 in het celmembraan waarvan de functies worden geactiveerd door hyperglykemie een regulerende rol.

In feite is aangetoond dat insulinesecretie door pancreascellen wordt geactiveerd door glucosedetectie door GLUT2.

Insulinesecretie door alvleeskliercellen wordt afgevuurd door glucosedetectie door GLUT2. Door Joshua J Reed [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)], van Wikimedia Commons.

Bovendien is het gemiddeld de autonome zenuwcontrole van voedsel, thermoregulatie en werking van pancreascellen gestimuleerd door glucosedetectie.

Wanneer glut2 -niveaus in zenuwcellen afnemen, genereren ze een positief signaal om glucagonafscheiding te activeren. Herinnerend dat glucagon een hormoon is dat glucoseproductie door de lever van glycogeenreserves bevordert.

Referenties

1. Burcelin R, Thorens B. Bewijs dat extrapancreatische glutafhankelijke glucose -sensoren controleGlcon geheim. Diabetes. 2001; 50 (6): 1282-1289.
2. Kellett GL, Brot-Loche E, Mace OJ, leturque a. Suikerabsorptie in de darm: de rol van GLUT2. Annu Rev Nutr. 2008; 28: 35-54.
3. Lamy CM, Sanno H, Labouèbe G, Picard A, Magnan C, Chatton JY, Thorens B. Hypoglykemie-geactiveerde GLUT2-neuronen van de nucleus tractus-solitaries stimulaleert vagale activiteit en glucagongeheim. Celmetab. 2014; 19 (3): 527-538.
4. Mueckler M, Thorens B. De SLC2 (glut) familie van membraantransporters. Mol aspecten Med. 2013; 34 (2-3): 121-38.
5. Tarussio D, Metref S, Seyer P, Mounien L, Vallelis D, Magnan C, Foretz M, Thorens B. Nerveuze glucosedetectie reguleert postnatale β -celproliferatie en glucose homeostase. J Clin Invest. 2014; 124 (1): 413-424.
6. B. GLUT2 in pancreas en extra-pancreas glucucuco-detectie (review). Mol memb biol. 2001; 18 (4): 265-273.
7. Thorens B, Mueckler M. Glucosetransporters in de 21ste eeuw. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2010; 298 (2): E141-E145.
8. Thorens B. GLUT2, glucose -sensing en glucose homeostase. Diabetologie. 2015; 58 (2): 221-232.