A GLUT4 inzulin és a glukagon szerepe a glikolízis szabályozásában
Az összehúzódás és az inzulin a fő inger, amely aktiválja a glükóz transzportját a vázizmokban. A vázizmok által a glükóz mobilizálása a szérumból vett glükóz körülbelül 70% -át teszi ki.
Ez a folyamat ezért rendkívül fontos a glükóz homeosztázisban. .
A glükóz transzportjának képessége a plazmamembránon szinte minden sejttípusra jellemző, az egyszerű baktériumoktól az erősen specializált idegsejtekig.
Kétféle glükóztranszport létezik.
nál nél. Könnyű szállítás
A GLUT transzporter család tagjai biztosítják ("GLUcose Transporter"), amelyek pórust képeznek a membránon keresztül (uniport).
Egyes sejtek passzív diffúzió útján jutnak be az ilyen típusú pórusokba, vagyis energiabevitel nélkül (ez a fajta transzport a koncentrációgradiens vagy az elektrokémiai gradiens irányában történik).
Az oldott anyag megkönnyített diffúzióval történő szállítása jelentősen megnöveli az oldott anyag szállításának sebességét.
KM glükóz GLUT1 ≈ 1,5 mM (az alábbi ábra).
GLUT2 (SCL2A2 gén): elsősorban a májban, a hasnyálmirigy β sejtjeiben, a vesékben és a belekben expresszálódik. KM glükóz = 15 - 20 mM. Fruktózt és galaktózt is hordoz.
A GLUT2 kétirányú glükóztranszportot biztosít a membránon. Más szavakkal, ez a transzporter, amely lehetővé teszi a glükóznak a sejtből való kilépését, miután azt glükóz-6-foszfatáz (glükoneogenezis enzim) defoszforilálta.
A humán GLUT2 egy 524 aminosav fehérje, amely körülbelül 56% -ban azonos az emberi GLUT1-gyel.
b. Másodlagos aktív szállítás
A szimportok [Na +/glükóz] („Nátrium/glükóz társszállítók” - SGLT1 és SGLT2) révén valósul meg. .
Ezek a szimportok a nátriumszivattyú által generált Na + transzmembrán gradienst vagy 12 transzmembrános α hélixből álló [Na +/K +] -ATPáz.
Az inzulin és a GLUT4 transzporter szerepe
Stimulálatlan sejtben vagy alacsony inzulinkoncentráció esetén az inzulinfüggő glükóz transzporter GLUT4 a máj és az izomsejtek raktározó vezikuláiban helyezkedik el.
Ezeknek a vezikuláknak össze kell olvadniuk a plazmamembránnal, mielőtt a glükóz belépne a sejtbe.
Ha a keringő glükózszint magas, az inzulint a Langerhans-szigetek szabadítják fel, és ez megkönnyíti a glükóz mobilizálódását a GLUT4 szintézisének és transzlokációjának növekedése révén az endoszomális rekeszektől a plazmamembránig.
Ennek eredményeként a glükóz felszívódása növekszik .
- A Rab-GTP aktív forma részt vesz a GLUT4 tároló vezikulák transzlokációjában és ezen vezikulák fúziójában a plazmamembránnal .
- Így megnő a GLUT4 koncentrációja a plazmamembránon.
A sejt felszínén a GLUT4 elősegíti a glükóz diffúzióját koncentrációs gradiensének irányában a máj- és izomsejtekben.
A sejtekbe jutva a glükózt a májban lévő glükokináz és más szövetekben a hexokináz gyorsan foszforilálja, hogy glükóz-6-foszfátot képezzen, amely táplálja a glikolízist vagy polimerizálódik glikogénné.
A glükóz-6-foszfát nem tud diffundálni a sejtekből, ami fenntartja a szabad glükózkoncentráció gradienst is, hogy passzívan diffundáljon a sejtekbe.
A GLUT4 szerkezete
A GLUT4 (Uniprot: P14672) egyike azon sok izoformának, amelyek 14 hexóz transzporter családot alkotnak az emberekben (GLUT1 – GLUT12, GLUT14 és HMIT), 3 osztályba sorolva.
A GLUT4 polipeptidlánc 509 aminosavat tartalmaz, amelyek 12 transzmembrán hélixet alkotnak.
Az N-terminális domén tartalmazza az I – VI hélixeket, a C-terminális domén pedig a VII – XII hélixeket. Ez a 2 régió pszeudo szimmetriatengelyt képez egy központi poláris alagút körül, amely lehetővé teszi a glükóz be- és kilépését. Úgy tűnik, hogy ezt az amfipatikus alagutat az 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10 és 11 hélixek alkotják.