GLUT4 -kenmerken, structuur, functies

GLUT4 Het is een 509 aminozuur glucosetransporteiwit dat een hoge affiniteit voor deze suiker presenteert. Het behoort tot de belangrijkste hoofdsuperfamilie van facilitators (MSF) die wordt gekenmerkt door 12 Alfa Transmembranal Helics te presenteren. Zoals alle leden van deze familie, media het gefaciliteerde glucosetransport ten gunste van de concentratiegradiënt.

De locatie is beperkt tot celgevoelige cellen door insuline, zoals adipocyten en myocyten. In deze zin zijn GLUT4 -sterren in het primaire glucose -absorptiemechanisme onder bloedhyperglykemie -omstandigheden.

GLUT4 is de enige insuline gereguleerde glucosetransporter. Door Meiquer [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0/)], van Wikimedia Commons.

Ongeveer 95% GLUT4 gesynthetiseerd door de cel blijft woonachtig in cytosol in blaasjes. Deze blaasjes versmelten met het plasmamembraan dat de ontvanger blootlegt als reactie op de activering van insuline gemedieerde exocytose.

De uitoefening van skeletspier is ook in staat om de verplaatsing van deze transporter in het celmembraan te bevorderen, gezien de hoge energie -eis die deze cellen hebben onder deze omstandigheden. Tekenen die hun synthese stimuleren, zijn echter nog steeds onbekend tijdens langdurige fysieke activiteit.

[TOC]

Kenmerken

Net als de GLUT1 -constitutieve expressie transportband presenteert GLUT4 een hoge affiniteit voor glucose, wat zich vertaalt in een vermogen om zich aan te sluiten bij glucose, zelfs wanneer de concentratie van deze bloedsuiker zeer lage waarden bereikt.

In tegenstelling tot de isovormen die verantwoordelijk zijn voor het transport van glucose in basale omstandigheden (GLUT1 en GLUT3) wordt deze transporter niet tot expressie gebracht in het embryonale celmembraan.

Integendeel, het wordt alleen tot expressie gebracht in weefselcellen voor volwassenen, voornamelijk in de perifere weefsels die rijk zijn aan hoge concentraties bruin vet zoals het hart, skeletspier en vetweefsel. Het is echter ook gedetecteerd in de cellen van de hypofyse en de hypothalamus.

Kan u bedienen: cilindrisch epitheel: kenmerken, typen, functies

In deze zin is het belangrijk om te benadrukken dat de verdeling ervan beperkt is tot cellen die gevoelig zijn voor variaties in insulineconcentraties, gerelateerd is aan het feit van het presenteren van expressie gereguleerd door dit hormoon. Andere onderzoeken hebben aangetoond dat spiercontractie ook een regulerend effect kan uitoefenen op de expressie van deze transporter.

Aan de andere kant hebben subcellulaire locatiestudies aangetoond dat GLUT2 een dubbele locatie heeft tussen cytosol en membraan. In het cytosolische compartiment waar het hoogste percentage zich bevindt, bevindt het zich in verschillende compartimenten: in het trans-Golgi-netwerk, vroege endosoom, blaasjes die zijn bedekt of niet door klatrine en tubulalovesiculaire cytoplasmatische structuren.

Structuur

Zoals alle leden van de glucosetransporters die betrokken zijn bij het passieve transport dat is vergemakkelijkt van deze hexose (GLUTS), is GLUT4 een multipasaal transmembraal eiwit in a-helix.

12 transmembranale segmenten in a-helixconfiguratie kruisen de plasma- en subcellulaire compartimenten (blaasjes) van de cellen waar glut 4 tot expressie wordt gebracht.

Hellices 3, 5, 7 en 11 zijn ruimtelijk verdeeld om aanleiding te geven tot de vorming van een hydrofiel kanaal waardoor de doorvoer van het monosacharide optreedt van de extracellulaire ruimte naar de cytosol voor een concentratiegradiënt.

De amino- en terminale carboxyluiteinden van het eiwit zijn georiënteerd op het cytoplasma, in een conformationele configuratie die resulteert in de vorming van een grote centrale handgreep.

Het gebied dat aan beide uiteinden wordt afgebakend, vertegenwoordigt een functioneel belangrijk gebied van het eiwit, omdat het zowel bij de verzameling als bij de vereniging van glucose en in de reactie op insulinesignalage betrokken is. Naast de richting van de cytosolische vesiculaire compartimenten naar het plasmamembraan waar het zijn functie als transportband zal uitoefenen.

Hoe gebeurt glucose transport door GLUT4?

Zoals al het lid van de familie van glucosetransporters die betrokken zijn bij het gefacileerde passieve transport van deze hexose (gluts), is GLUT4 een multipass-transmembraaneiwit in a-helix.

Kan u van dienst zijn: turgiteit (biologie)

Een vervorming van de structuur veroorzaakt door de kruising van suiker mobiliseert de vakbondslocatie van de buitenste dobbelstenen van het membraan naar de cytosol waar het wordt vrijgegeven. Zodra dit is gebeurd, verwerft de transporter zijn eerste conformatie opnieuw, waardoor de site wordt blootgesteld aan glucose op het buitenste gezicht van het membraan.

Functie

GLUT4 -type glucose -transportproteïne is verantwoordelijk voor het uitvoeren van glucosemobilisatie van het extracellulaire medium naar het cytosol, in reactie op de stimulus die wordt gegenereerd door de verbeterde insulinesecretie in weefselcellen die gevoelig zijn voor dit hormoon, zoals die die ze zijn die de skeletspieren integreren en de skeletspier en vetweefsel.

Om dit beter te begrijpen, is het belangrijk om te onthouden dat insuline een hormoon is dat wordt afgegeven door de β -cellen van de pancreas in reactie op hoge bloedglucoseconcentraties, waardoor fysiologische mechanismen worden geïmplementeerd die hun absorptie door cellen bevorderen, evenals glycogeensynthese.

Geven. Een belangrijke rol spelen bij de snelle mobilisatie van bloedglucose wanneer monosacharideconcentraties zeer hoge waarden bereiken. De laatste is onmisbaar om celhomeostase te behouden.

Deze snelle glucose -absorptie wordt mogelijk voor de hoge affiniteit die deze transporter voor deze suiker heeft. Dat wil zeggen dat het in staat is om het zelfs bij lage concentraties te detecteren, zich snel aan te sluiten of vast te leggen.

Aan de andere kant verklaart het vermogen om glucose te detecteren bij lage concentraties het belang van GLUT4 -expressie in skeletspiermembranen tijdens het sporten, een activiteit die een hoge energievraag heeft.

Kan u van dienst zijn: wat is cytolyse?

Mobilisatie van GLUT4 -blaasjes van cytosol naar het membraan

Mobilisatiemechanisme van GLUT4 -dragerblaasjes naar het membraan. Door CNX OpenXax [CC door 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/4.0)], van Wikimedia Commons.

Bij afwezigheid van insulinestimulatie wordt ongeveer 95% GLUT4 geworven in het cytoplasma in blaasjes van het Trans Golgi -netwerk.

Wanneer glucoseconcentraties de fysiologische waarde overschrijden, wordt een signaalwaterval geactiveerd die resulteert in insuline -afgifte door de pancreas.

De bevrijde insuline kan nu lid worden van de insulinereceptor die aanwezig is in het membraan van de myocyten en adipocyten, waardoor de nodige signalen worden gestuurd om de activering van exocytose te activeren. De laatste resulteert in de fusie van GLUT4 -dragerblaasjes met het plasmamembraan.

Deze fusie verhoogt de concentratie van de transportband in het membraan van deze cellen tijdelijk. Dat wil zeggen, zodra de bloedglucosespiegels afdalen totdat de basale waarde is bereikt, verdwijnt de stimulus en wordt de transporter gerecycled door endocytose -activering.

Referenties

1. Bryant NJ, Government R, James de. Gereguleerd transport van de glycose -transporter glut4. Nat Rev Moll Cell Biol. 2002; 3 (4): 267-277.
2. Henriksen EG. Uitgenodigde beoordeling: Effecten van acute oefening en training op training op insulinesistentie. J Appl Physiol (1985). 2002; 93 (2): 788-96.
3. Huang S, Tsjechische parlementslid. De GLUT4 -glucosetransporter. Celmetab. 2007; 5 (4): 237-252.
4. Kraniou en, Cameron-Smith D, Misso M, Collier G, Hargreaves M. Effecten van lichaamsbeweging op GLUT4- en glycogenine -genexpressie in menselijke skeletspier. J Appl Physiol (1985). 2000; 88 (2): 794-6.
5. Pesssin JE, Thurmond DC, Elmendorf JS, Coker KJ, Okada S. Moleculaire basis van insuline-gestimuleerde GLUT4 blaasjeshandel. Biol Chem. 1999; 274 (5): 2593-2596.
6. Schulingkamp RJ, Pagano TC, Hung D, Raffa RB. Insuline -ontvangers en insuline -actie in de hersenen: beoordeling en klinische implicaties. Neurowetenschap en biobehaviorale beoordelingen. 2000; 855-872.
7. Hout is, Trayhurn P. Glucosetransporter. Br J Nut. 2003; 89 (1): 3-9.Zhao FQ, Keating AF. Functionele eigenschappen en genomics van glucosetransporters. Curr Genomics. 2007; 8 (2): 113-28.