Funzioni di eccesso, trasportatori di glucosio principali

IL Eccesso Sono una serie di trasportatori di tipo gate, responsabili della realizzazione del trasporto passivo di glucosio al citosol di un'ampia varietà di cellule di mammifero.

Tuttavia, la maggior parte dei eccesso che sono stati identificati fino ad oggi non sono specifici per il glucosio. Al contrario, sono in grado di trasportare diversi zuccheri come mano, galattosio, fruttosio e glucosamina, nonché altri tipi di molecole come l'uratositolo e il manositolo.

Struttura tipica di un eccesso di trasportatore di glucosio. Di A2-33 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)], da Wikimedia Commons.

Fino ad oggi sono stati identificati almeno 14 eccesso. Tutti hanno caratteristiche strutturali comuni e differiscono sia nella distribuzione dei tessuti che nel tipo di molecola che trasporta. Quindi ogni tipo sembra essere adattato a diverse condizioni fisiologiche in cui svolgere un ruolo metabolico particolare.

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Mobilizzazione del glucosio all'interno delle cellule

La maggior parte delle cellule viventi dipende dall'ossidazione parziale o totale del glucosio per ottenere l'energia necessaria per le prestazioni dei loro processi vitali.

L'ingresso di questa molecola nel citosol della cellula, luogo dove è metabolizzata, dipende dall'aiuto delle proteine ​​del trasportatore, poiché è abbastanza grande e polare da poter attraversare il doppio strato lipidico da solo.

Nelle cellule eucariotiche, sono stati identificati due grandi tipi di trasportatori coinvolti nella mobilizzazione di questo zucchero: cotrasportatori di Na+/glucosio (SGLT) e Glut Uniperters.

Il primo usa un meccanismo di trasporto attivo secondario, in cui Na+ Cotransport. Mentre, quest'ultimo esegue un movimento passivo facilitato, un meccanismo che non richiede energia e si verifica a favore del gradiente di concentrazione dello zucchero.

Meccanismo di trasporto utilizzato dai trasportatori di globuli esosi. Di Emma Dittmar - Own Work, CC di -sa 4.0, https: // Commons.Wikimedia.org/w/indice.PHP?Curid = 64036780

Trasportatori di altura

I trasportatori di glut, per l'acronimo in inglese di "trasportatori di glucosio", sono un gruppo di trasportatori di gate incaricati di effettuare trasporto passivo di glucosio dal mezzo extracellulare al citosol.

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Appartengono alla grande superfamiglia dei trasportatori di diffusione facilitati (MSF), composti da un gran numero di trasportatori responsabili dell'esecuzione del trasporto transmembrana di un'ampia varietà di piccole molecole organiche.

Sebbene il suo nome sembri indicare che trasportano solo glucosio, questi trasportatori hanno specificità variabili per diversi monosaccaridi di sei atomi di carbonio. Pertanto, piuttosto che trasportatori di glucosio, sono trasportatori esaus.

Ad oggi, sono stati identificati almeno 14 eccezioni e la sua posizione sembra essere un tessuto specifico nei mammiferi. Cioè che ogni isoforma è espressa in tessuti molto particolari.

In ciascuno di questi tessuti, le caratteristiche cinetiche di questi trasportatori variano significativamente. Quest'ultimo sembra indicare che ognuno di essi è progettato per rispondere a diversi bisogni metabolici.

Struttura

I 14 eccesso che sono riusciti ad essere identificati fino ad oggi presentano una serie di caratteristiche strutturali comuni.

Tutti sono proteine ​​di membrana multipaso complete, cioè il bilay lipidico.

La sequenza peptidica di questi trasportatori varia tra 490-500 rifiuti di aminoacidi e la loro struttura chimica tridimensionale è simile a quella riportata per tutti gli altri membri della superfamiglia del facilitatore principale (MSF).

Questa struttura è caratterizzata dalla presentazione di 12 segmenti transmarket nella configurazione α-elisi.

Inoltre, le estremità delle proteine ​​carbossiliche amminiche e terminali sono orientate verso il citosol e hanno un certo grado di pseudosimetria. Il modo in cui questi estremi sono disponibili spazialmente dà origine a una cavità aperta che costituisce il sito di giunzione per il glucosio o per qualsiasi altro monosaccaride da trasportare.

In questo senso, forma dei pori. Tutti questi presenti in una delle loro facce un'alta densità di rifiuti polari che facilitano la formazione dell'ambiente idrofilo interno dei pori.

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Classificazione

Il eccesso è stato classificato in tre classi principali in base al grado di somiglianza della sequenza peptidica, nonché alla posizione del dominio glicosilato.

I globuli appartenenti alle classi I e II limitano il dominio altamente glicosilato al primo ciclo extracellulare situato tra i primi due segmenti transmembranici. Mentre, in quelli della classe III, è limitato al nono loop.

In ciascuna di queste classi le percentuali di omologia tra le sequenze peptidiche variano tra il 14 e il 63% nelle regioni meno conservate e tra il 30 e il 79% nelle regioni altamente conservate.

La classe I è composta da trasportatori GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT 4 e GLUT14. Classe II per GLUT5, 7, 9 e 11. E Classe III per Glut6, 8, 10 e 12 e 13.

È importante ricordare che ciascuno di questi trasportatori ha posizioni, caratteristiche cinetiche, specificità e funzioni del substrato.

Trasportatori principali di glucosio e funzioni

Glut1

È espresso principalmente in eritrociti, cellule cerebrali, placenta e rene. Sebbene la sua funzione principale sia quella di fornire queste cellule dei livelli di glucosio necessari per resistere alla respirazione cellulare, è responsabile del trasporto di altri carboidrati come galattosio, mano e glucosamina.

Glut2

Sebbene sia altamente specifico per il glucosio, Glut2 presenta una maggiore affinità per la glucosamina. Tuttavia, è anche in grado di trasportare fruttosio, galattosio e mano al citosol di epatiche, pancreatiche e cellule renali dell'epitelio dell'intestino tenue.

Glut3

Sebbene abbia un'alta affinità per il glucosio, GLUT3 unisce anche e trasporti con meno affinità del galattosio, mano, maltosio, xilosio e acido cubico acido.

È espresso principalmente nelle cellule embrionali, quindi mantiene il trasporto continuo di questi zuccheri dalla placenta a tutte le cellule del feto. Inoltre, è stato rilevato nelle cellule muscolari e testicoli.

Glut4

Presenta un'elevata affinità per il glucosio ed è espresso solo nei tessuti sensibili all'insulina. Pertanto, è associato al trasporto di glucosio stimolato da questo ormone.

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Glut8

Trasporta sia il glucosio che il fruttosio all'interno delle cellule adipose del fegato, nervoso, cardiaco, intestinale.

Glut9

Oltre a trasportare glucosio e fruttosio, ha un'alta affinità per gli urati, quindi l'assorbimento di questi nelle cellule renali media. Tuttavia, è stato scoperto che è espresso anche nei leucociti e nelle cellule dell'intestino tenue.

Glut12

Nel muscolo scheletrico questo trasportatore viene trasmesso sulla membrana plasmatica in risposta all'insulina, quindi agisce in meccanismi per rispondere a questo ormone. La sua espressione è stata determinata anche nelle cellule prostatiche, nella placenta, nei reni, nel cervello e nelle ghiandole mammarie.

Glut13

Esegue il trasporto specifico di miositol e idrogeno. Con questo, aiuta a ridurre il pH del liquido cerebrospinale a valori vicini a 5.0 dalle cellule nervose che integrano il cervelletto, l'ipotalamo, l'ippocampo e il tronco cerebrale.

Riferimenti

1. Augustin r. Recensione critica. La famiglia proteica dei Faitori del trasporto di glucosio: non si tratta solo. Vita iuBMB. 2010; 62 (5): 315-33.
2. Bell GI, Kayano T, Bus JB, BURANT CF, Takeda J, Lin D, Fukumoto H, Seino S. Biologia molecolare dei trasportatori di glucosio dei mammiferi. Diabete di cura. 1990; 13 (3): 198-208.
3. Castrejón V, Carbó R, Martínez M. Meccanismi molecolari coinvolti nel trasporto di glucosio. Reb. 2007; 26 (2): 49-57.
4. Joost Hg, Thorens B. L'estesa glut-famiglia di Facitori di trasporto di zucchero/poliolo: nomenclatura, caratteristiche di sequenza e potenziale funzione dei suoi nuovi membri (revisione). Mol memb biol. 2001; 18 (4): 247-56.
5. Kinnamon SC, Finger TE. Un gusto per ATP: neurotransion nelle papille gustative. Neurosci di cellule anteriori. 2013; 7: 264.
6. Scheepers A, Schmidt S, Manolesc A, Cheeseman CI, Bell A, Zahn C, Joost HG, Schürmann A. Caratterizzazione del gene umano SLC2A11 (Glut11): utilizzo del promotore alternativo, funzione, espressione e distribuzione subcellulare di tre ISFORM e mancanza di ortologo del topo. Mol memb biol. 2005; 22 (4): 339-51.
7. Schürmann a. Insight su "Odd" Hesos Transportas Glut3, Glut5 e Glut7. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2008; 295 (2): E225-6.
8. Thorens B, Mueckler M. Trasportatori di glucosio nel 21 ° secolo. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2010; 298 (2): E141-145.
9. Yang H, Wang D, Engelstad K, Bagay L, Wei e, Rotstein M, Aggarwal V, Levy B, Ma L, Chung WK, di Vivo DC. Sindrome di carenza di Glut1 e dosaggio di assorbimento del glucosio eritrocitario. Ann Neurol. 2011; 70 (6): 996-1005.