GLUT2 Jedná se o transportér glukózy s nízkou afinitou, který je exprimován v membránách buněk pankreatu, jater, ledvin a střev, stejně jako v astrocytech a tanicytech. Kromě zprostředkování transportu glukózy se také podílí na transportu fruktózy, galaktózy a glukosaminu; takže více než transportér glukózy je to transportér hexózy.
Jeho nízká afinita k glukóze mu umožňuje působit jako snímací protein pro hladinu glukózy v krvi. Podílí se proto na regulační kontrole mnoha fyziologických událostí, které reagují na kolísání koncentrace glukózy v krvi..
Mezi mnoha procesy, které reguluje, vynikají následující: 1) uvolňování inzulínu pankreatickými buňkami stimulované vysokými koncentracemi glukózy; 2) sekrece glukagonu hepatocyty pro produkci glukózy v hypoglykémii.
Rejstřík článků
Přibližně 75% glukózy, která vstupuje do buňky, aby podporovala metabolické dráhy pro výrobu energie, tak činí prostřednictvím pasivního transportního mechanismu usnadněného integrálními membránovými proteiny zvanými transportéry..
Tento transportní mechanismus je obecně známý jako usnadněná difúze. Nevyžaduje provedení příspěvku energie a je uveden ve prospěch koncentračního gradientu. To znamená, že z oblasti s vysokou koncentrací do oblasti s nízkou koncentrací.
Dosud bylo identifikováno nejméně 14 izoforem difúzních transportérů usnadňujících glukózu, včetně GLUT2. Všichni patří do hlavní nadrodiny zprostředkovatelů (MSF) a na základě konsensu se nazývají GLUTs (v angličtině zkratka „Glucose Transporters“).
Různé GLUT, které byly dosud charakterizovány, jsou kódovány geny SLC2A a vykazují výrazné rozdíly v aminokyselinové sekvenci, preferenci pro transport substrátů a buněčné a tkáňové distribuce..
GLUT2 mobilizuje glukózu transportním mechanismem v jednom směru (uniport). Tuto funkci plní také GLUT1, nejhojnější transportér glukózy prakticky ve všech savčích buňkách..
Na rozdíl od toho však má extrémně nízkou afinitu k glukóze, což znamená, že je schopna ji transportovat pouze tehdy, když koncentrace tohoto cukru mají tendenci dosahovat velmi vysokých hodnot v extracelulárním prostředí..
Přesto, že má nízkou afinitu k glukóze, má vysokou transportní kapacitu, což znamená, že může transportovat velké množství této hexózy vysokou rychlostí. Zdá se, že tyto dvě charakteristiky souvisejí s rolí tohoto transportéru v reakci na jemné změny v koncentraci glukózy..
Studie molekulární charakterizace tohoto transportéru ukázaly, že nemá jedinečnou specificitu pro glukózu. Naopak je schopen zprostředkovat pasivní transport fruktózy, galaktózy, manózy a glukosaminu. S nízkou afinitou pro první tři a vysokou afinitou k glukosaminu.
Protože všechny tyto molekuly jsou cukry se šesti atomy uhlíku, lze jej považovat spíše za transportér hexózy než za transportér glukózy..
GLUT2 má peptidovou sekvenci 55% identickou se sekvencí vysokoafinitního transportéru pro glukózu GLUT1.
Navzdory tomuto nízkému procentu podobnosti mezi sekvencemi obou transportérů však studie prováděné rentgenovou krystalografií ukázaly, že představují podobnou strukturu..
Tato struktura odpovídá struktuře vícepásmového transmembránového proteinu α-helix. To znamená, že několikrát prochází membránou přes transmembránové segmenty, které představují konfiguraci a-šroubovice..
Stejně jako u všech členů hlavní super rodiny facilitátorů (MSF), ke které patří, prochází membránou 12 spirálovitých segmentů. Šest z nich se prostorově přeskupilo a vytvořilo hydrofilní póry, kterými se mobilizují cukry..
Je třeba poznamenat, že hexosové vazebné místo je definováno orientací a pseudopsymmetrií prezentovanou karboxylovými a aminoterminálními konci proteinu. Oba vystavení stejné straně membrány vytvářejí dutinu, ve které je rozpoznáno uspořádání šesti atomů cukru, což usnadňuje jejich spojení..
Změna struktury transportéru souvisí s mechanismem, který používá k transportu cukrů z jedné strany membrány na druhou. Tato strukturální deformace umožňuje mobilizovat vazebné místo směrem k cytoplazmatické straně, kde dochází k rychlému uvolňování molekuly, která byla transportována..
Kromě zprostředkování sekvestrace glukózy, manózy, galaktózy a glukosaminu v buňce byla expresi tohoto transportéru v různých typech buněk přičítána řada fyziologických funkcí..
Mnoho z těchto funkcí bylo určeno pomocí technik potlačení genů. Posledně uvedené spočívá v prevenci exprese genu, jehož funkce má být studována v buňkách specifické tkáně nebo celého organismu..
V tomto smyslu ukázalo blokování exprese GLUT2 u myší, že tento protein představuje hlavní prostředek transportu glukózy v buňkách ledvin i jater. Kromě toho transport galaktózy a fruktózy nesouvisí s tvorbou glukózy z těchto cukrů prostřednictvím glukoneogeneze..
Dále bylo prokázáno, že má regulační úlohu v různých fyziologických funkcích, protože jeho nízká afinita k glukóze umožňuje detekovat vysoké koncentrace tohoto cukru..
Jelikož plní rozhodující funkci při generování energie všemi buňkami, zejména nervovými, musí být jeho koncentrace v krvi udržována na hodnotě 5 mmol / l. Variace této koncentrace jsou vždy sledovány regulačními proteiny prostřednictvím mechanismů „detekce glukózy“..
Tyto mechanismy se skládají z molekulárních strategií, které umožňují rychlou reakci na náhlé změny koncentrace glukózy. V tomto smyslu exprese GLUT2 v membráně buněk, jejichž funkce jsou aktivovány hyperglykemií, jí dodává regulační roli..
Ve skutečnosti se ukázalo, že sekrece inzulínu buňkami pankreatu je spouštěna detekcí glukózy pomocí GLUT2..
Kromě toho zprostředkovává autonomní nervovou kontrolu výživy, termoregulace a fungování pankreatických buněk stimulovaných detekcí glukózy..
Když hladiny GLUT2 klesají v nervových buňkách, generují pozitivní signál ke spuštění sekrece glukagonu. Pamatujte, že glukagon je hormon, který podporuje produkci glukózy v játrech z glykogenových zásob.
Zatím žádné komentáře