Glukostransportör

Sugar_tr-
identifierare
Symbol Sugar_tr
Pfam PF00083
Pfam klan CL0015
InterPro IPR005828
PROSITE PDOC00190
TCDB 2.A.1.1
OPM superfamilj 15
OPM-protein 4gc0
CDD cd17315
Tillgängliga proteinstrukturer:
Pfam   strukturer / ECOD  
PDB RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumma struktur sammanfattning
Glukos

Glukostransportörer är en bred grupp av membranproteiner som underlättar transporten av glukos över plasmamembranet , en process som kallas underlättad diffusion . Eftersom glukos är en viktig energikälla för allt liv, finns dessa transportörer i alla phyla . GLUT- eller SLC2A-familjen är en proteinfamilj som finns i de flesta däggdjursceller . 14 GLUTS kodas av det mänskliga genomet . GLUT är en typ av uniporter- transportörprotein.

Syntes av fri glukos

De flesta icke- autotrofa celler kan inte producera fritt glukos eftersom de saknar uttryck av glukos-6-fosfatas och är därför endast involverade i glukosupptag och katabolism . Vanligtvis produceras endast i hepatocyter , under fastande tillstånd, andra vävnader såsom tarmar, muskler, hjärna och njurar kan producera glukos efter aktivering av glukoneogenes .

Glukostransport i jäst

Hos Saccharomyces cerevisiae sker glukostransport genom underlättad diffusion . Transportproteinerna kommer huvudsakligen från Hxt-familjen, men många andra transportörer har identifierats.

namn Egenskaper Anteckningar
Snf3 sensor för låg glukos; undertryckt av glukos; låg uttrycksnivå; repressor av Hxt6
Rgt2 sensor för hög glukos; låg uttrycksnivå
Hxt1 Km : 100 mM, 129 - 107 mM glukostransportör med låg affinitet; inducerad av hög glukosnivå
Hxt2 Km = 1,5 - 10 mM glukostransportör med hög/mellanliggande affinitet; inducerad av låg glukosnivå
Hxt3 Vm = 18,5, Kd = 0,078, Km = 28,6/34,2 - 60 mM glukostransportör med låg affinitet
Hxt4 Vm = 12,0, Kd = 0,049, Km = 6,2 glukostransportör med mellanaffinitet
Hxt5 Km = 10 mM Måttlig glukosaffinitet. Riklig under stationär fas, sporbildning och låga glukosförhållanden. Transkription undertryckt av glukos.
Hxt6 Vm = 11,4, Kd = 0,029, Km = 0,9/14, 1,5 mM hög glukosaffinitet
Hxt7 Vm = 11,7, Kd = 0,039, Km = 1,3, 1,9, 1,5 mM hög glukosaffinitet
Hxt8 låg uttrycksnivå
Hxt9 involverad i pleiotrop läkemedelsresistens
Hxt11 involverad i pleiotrop läkemedelsresistens
Gal2 Vm = 17,5, Kd = 0,043, Km = 1,5, 1,6 hög galaktosaffinitet _

Glukostransport i däggdjur

GLUT är integrerade membranproteiner som innehåller 12 membranomspännande helixar med både amino- och karboxyländarna exponerade på den cytoplasmatiska sidan av plasmamembranet . GLUT-proteiner transporterar glukos och relaterade hexoser enligt en modell av alternativ konformation, som förutsäger att transportören exponerar ett enda substratbindningsställe mot antingen utsidan eller insidan av cellen. Bindning av glukos till ett ställe framkallar en konformationsförändring i samband med transport och frigör glukos till den andra sidan av membranet. De inre och yttre glukosbindningsställena är, som det verkar, belägna i transmembransegmenten 9, 10, 11; även DLS- motivet lokaliserat i det sjunde transmembransegmentet kan vara involverat i valet och affiniteten för transporterat substrat.

Typer

Varje glukostransportörisoform spelar en specifik roll i glukosmetabolismen bestäms av dess mönster av vävnadsuttryck, substratspecificitet, transportkinetik och reglerat uttryck under olika fysiologiska förhållanden . Hittills har 14 medlemmar av GLUT/SLC2 identifierats. På basis av sekvenslikheter har GLUT-familjen delats upp i tre underklasser.

Klass I

Klass I omfattar de välkarakteriserade glukostransportörerna GLUT1-GLUT4.

namn Distribution Anteckningar
GLUT1 Är brett spridd i fostervävnad . Hos vuxna uttrycks det på högsta nivåer i erytrocyter och även i endotelcellerna i barriärvävnader som blod-hjärnbarriären . Det är dock ansvarigt för den låga nivån av basalt glukosupptag som krävs för att upprätthålla andningen i alla celler. Nivåerna i cellmembranen höjs genom minskade glukosnivåer och minskade genom ökade glukosnivåer. GLUT1-uttryck är uppreglerat i många tumörer.
GLUT2 Är en dubbelriktad transportör som låter glukos flöda i två riktningar. Uttrycks av tubulära njurceller, leverceller och pankreatiska betaceller . Det finns också i det basolaterala membranet i tunntarmens epitel . Bidirektionalitet krävs i leverceller för att ta upp glukos för glykolys och glykogenes , och frisättning av glukos under glukoneogenes. I pankreatiska betaceller krävs fritt flödande glukos så att den intracellulära miljön i dessa celler exakt kan mäta serumglukosnivåerna. Alla tre monosackariderna ( glukos , galaktos och fruktos ) transporteras från tarmslemhinnan in i portalcirkulationen av GLUT2. Är en isoform med hög frekvens och låg affinitet.
GLUT3 Uttrycks mestadels i neuroner (där det tros vara den huvudsakliga isoformen av glukostransportören), och i placentan . Är en isoform med hög affinitet som gör att den kan transporteras även i tider med låga glukoskoncentrationer.
GLUT4 Uttrycks i fettvävnad och tvärstrimmig muskel ( skelettmuskel och hjärtmuskel) . Är den insulinreglerade glukostransportören. Ansvarig för insulinreglerad glukoslagring.
GLUT14 Uttryckt i testiklar likhet med GLUT3

Klasser II/III

Klass II omfattar:

Klass III omfattar:

De flesta medlemmar av klass II och III har nyligen identifierats i homologisökningar i EST- databaser och sekvensinformationen som tillhandahålls av de olika genomprojekten .

Funktionen av dessa nya glukostransportörisoformer är fortfarande inte klart definierad för närvarande. Flera av dem (GLUT6, GLUT8) är gjorda av motiv som hjälper till att behålla dem intracellulärt och därför förhindrar glukostransport. Huruvida det finns mekanismer för att främja cellytetranslokation av dessa transportörer är ännu inte känt, men det har tydligt fastställts att insulin inte främjar GLUT6 och GLUT8 cellytetranslokation.

Upptäckt av natrium-glukossamtransport

I augusti 1960, i Prag , presenterade Robert K. Crane för första gången sin upptäckt av natrium-glukos- samtransporten som mekanismen för intestinal glukosabsorption. Cranes upptäckt av samtransport var det första förslaget någonsin om flödeskoppling inom biologi. Crane var 1961 först med att formulera samtransportkonceptet för att förklara aktiv transport. Specifikt föreslog han att ackumuleringen av glukos i tarmepitelet över borstgränsmembranet [kopplades] till nedförsbacke av Na+-transport över borstgränsen. Denna hypotes testades snabbt, förfinades och utökades till att omfatta aktiv transport av en mängd olika molekyler och joner till praktiskt taget varje celltyp.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Glucose_transporter&oldid=1138441714 "