对葡萄糖转运蛋白的讨论

对葡萄糖转运卵白的讨论关键词：葡萄糖转运卵白糖尿病胰岛素开释停滞胰岛素对抗葡萄糖转运卵白是细胞转运葡萄糖的载体。研究创造，葡萄糖转运卵白后简称GLUT是一个卵白家属，包罗多种卵白，它们在体内的宣布以及与葡萄糖分子的亲协力差异明显。此中GLUT2和GLUT4尤为紧张。GLUT2是胰岛B细胞膜上的转运卵白，在血糖浓度升高时，促进GLUT2对葡萄糖的转运成效，继而刺激胰岛素开释。GLUT4在脂肪细胞和肌细胞中表达，胰岛素刺激GLUT4在脂肪细胞和肌细胞或表达，胰岛素刺激GLUT4分子转移到细胞膜上，促进葡萄糖分子的转运历程。GLUT2和GLUT4分子的研究对付糖尿病的胰岛素开释停滞和胰岛素对抗有紧张意义。1GLUT的分类除了肾和肠道有能量依靠性的钠-葡萄糖协同转运外，别的大多数细胞都有非能量依靠的转运体存在。它们将葡萄糖分子从高浓度向低浓度载过细胞膜。现已创造至少存在五种如许的转运卵白，它们对葡萄糖的转运有各自差异的特点，分为GLUT1、GLUT2、GLUT3、GLUT4和GLUT5。GLUT1分子在人类全部构造中均存在，它调治葡萄糖摄龋它对葡萄糖分子有很高的亲协力，因此在相对低浓度葡萄糖的状态下也能转运葡萄糖分子。由于这个缘故原由，GLUT1是一种紧张的脑血管体系身分，包管充足血浆葡萄糖分子转运进入中枢神经体系。与GLUT1差异，GLUT2分子对葡萄糖亲协力极低，好似仅在血浆葡萄糖程度相对较高时才作为转运体发挥载体成效。比方饭后，胰岛B细胞和肝细胞中起葡萄糖转运成效的分子就是GLUT2。这种生理成效按捺了正常状态或饥饿条件下肝脏对葡萄糖分子的摄取和胰岛素不正常排泄。gaaY等人研究创造，对付型、型早期糖尿病人和胰腺移植失败的病人，在血糖浓度升高时，平凡B细胞中GLUT2分子的表达有所落落。因此他们得出结论：对付上述病人，高血糖通过对GLUT2的下调作用淘汰葡萄糖诱导的胰岛排泄，加重病情。固然，GLUT2分子是葡萄糖刺激胰岛素排泄的一个关键因子，但其他环节如糖激酶非常，ADP-核糖天生停滞等均与胰岛素排泄停滞有关，因此上述实行只能说明GLUT2分子在胰岛B细胞的葡萄糖转运中起着紧张作用，别的结论另有待研究。GLUT3分子在全部构造中均已创造，重要作为神经元外貌的葡萄糖转运体，它对葡萄糖分子也有高亲合性，卖力将葡萄糖从脑脊液转运至神经元细胞。GLUT4重要存在于骨骼饥脂肪细胞的胞浆中，一样平常环境下，不克不及起转运葡萄糖的作用，仅在胰岛素的信号刺激下，才气通过易位作用转运到细胞膜上，促进饭后葡萄进入上述构造中储存起来。GLUT5在人类小肠刷状缘上表达，重要作为果糖转运体，在肝脏也高度表达。2GLUT4分子是研究的一个热门糖尿病的发病机制归纳而言无外乎两个方面，一是胰岛素排泄不敷，二是胰岛素对抗。胰岛素对抗的效果，血浆中胰岛素程度虽高，但血糖浓度照旧比正常环境高。葡萄糖转运机制停滞是胰岛素对抗的一个紧张方面，也是现今研究的一个热门。在骨骼肌和脂肪细胞，胰岛素刺激葡萄糖转运历程如下：起首胰岛素与细胞膜上的受体结合，然后通过至今仍不明白的信号通报历程使含有GLUT4分子的囊泡从胞内池挪动到细胞膜，然后与膜交融，将GLUT4分子结实在细胞膜上，从而发挥转运葡萄糖等1-3位置有雷同布局的别的糖分子如L-阿拉伯糖、D-木糖、半乳糖的作用。胰岛素对抗固然包罗GLUT4转运活性的落落，但这种缺陷是否是GLUT4分子数目不敷引起的呢？GarveyT等人研究证明，无论是在糖尿病人照旧非糖尿病患者，只要存在胰岛素对抗，GLUT4的数目并无显着淘汰，但GLUT4的易位作用产生了停滞，它们在高密度膜区非常积聚，但不克不及转移到细胞膜上。这种征象在骨骼肌细胞和脂肪细胞中均已被创造。以是胰岛素对抗的机制之一大概是GLUT4分子易位停滞，而不是合成、开释不敷。既然GLUT4分子在葡萄糖转运历程中云云紧张，它是怎样发挥作用的呢？GLUT4分子镶嵌在细胞膜的脂质分子双层中，通过构象改变将葡萄糖分子运进细胞内，而不是借助卵白自己的活动。即所谓的“pingpng机制。这种构象改变大概与GLUT4分子的磷酸化、去磷酸化有关。JE-Reush等人在脂肪细胞造就液中参加PTH，创造GLUT4磷酸化程度显着增长，而胰岛素刺激的去磷酸化作用明显低落。同时，PTH对GLUT4分子在细胞内漫衍没有影响。磷酸化的GLUT4分子在内涵活性显着低落，大概与其构象改变停滞有严密干系。为了更进一步研究PTH怎样使GLUT4分子产生磷酸化历程，N-Begu等人继承做了钙离子诱导的葡萄糖转运按捺实行。在给脂肪细胞参加外源性的ATP或thapsigargir两药均可增长胞浆内钙离子浓度23倍后，只管对底子葡萄糖摄取没有多大影响，但胰岛素诱导的葡萄糖转运减低了4070。别的，在用PTH、ATP或thapsigargir造就脂肪细胞前，向此中参加钙通道窘迫剂nitrendipine和GAP拮抗剂RAP，那么GLUT4的内涵活性不会明显落落。以上实行可以得如下结论：GLUT4分子通过胰岛素刺激的去磷酸化历程改变构象，帮助葡萄糖分子转运至胞内，PTH通过进步胞浆钙离子浓度，而促进GLUT4分子的磷酸化，从而按捺了其转运葡萄糖的内涵活性。GLUT4分子的内涵活性除与磷酸化和去磷酸化严密相干外，其他因素，也可以调治GLUT4的内涵活性。Kathyd、y等人证明IL-3能明显增长2-dexygluse2-脱氧葡萄糖摄取，IL-3停药后葡萄糖分子摄取敏捷落落。他们使用亚型特异性抗血清举行研究，创造IL-3存在时，GLUT-1和GLUT3等转运体在膜上的表达和细胞浆内漫衍与IL-3不存在时无明显差异，表白IL-3调治葡萄糖的摄取是通过调治转运体的内涵转运本领实现的。别的，一种IL-3雷同物，酪氨酸磷酸酶按捺剂钒酸盐能增长转运卵白与葡萄糖分子的亲协力，从而增长细胞对葡萄糖的摄龋3关于GLUT4分子的研究新希望装有GLUT4分子的储存囊泡在胰岛素刺激下易位到细胞外貌，这个历程大概依靠一种“非网络卵白包装囊泡nn-lathrinatedvesiles模子。起首，分析几个专业名词：NEN-EthylalEiide一种可以使巯基产生烷基化的化合物；NSFNE-sensitivefatr一种ATP酶；ARFADPP-ribsylatinfatrADP糖基化因子；ater，外壳卵白家属，包罗至少7种外壳卵白、；SNAPslublenSFattahentfatr可溶性的NSF粘附因子；SNARESNAPReeptrSNAP的受体；V-SNAREvesilesNARE囊泡上的SNARE；t-SNAREtargetSNARE细胞膜中的SNARE的受体。“非网络卵白包装囊泡模子转运GLUT4分子的详细步调：1ARE与GTP结合后被激活，与囊泡形成的供体膜上的受体结合。2膜毗连的ARE在载满衣壳卵白atprteins后，形成一个衣壳包囊的芽胞。3芽胞体在乙酰A、ATP帮助下出芽形成游离的衣壳包囊的囊胞，在胞浆中活动。4ARE和衣壳卵白外壳从囊泡上分开下来。5囊泡上的V-SNARE与靶膜上的t-SNARE结合，形成复合物。6SNAP与NSF和形成的复合物结合，NSF起到ATP酶作用，促进囊泡膜与靶膜的交融历程。7退化的转运体开始新的循环，此步可将转运历程中特定卵白和V-SNARE接纳，再循环。以上步调表白，储存囊泡与浆膜的直接接洽就是通过囊泡外貌的V-SNARE与细胞膜上的T-SNARE结合形成复合物而实现的。Shanerea等人使用3T3-L1鼠系的脂肪细胞举行研究，证着实细胞膜上存在一种靶卵白分子即t-SNAER，包罗syntaxin-4和syndet分子，它们能与V-SNARE特异结合，而使GLUT4分子能顺遂易位到细胞膜上。值得留意的是，在参加syndet抗体后，GLUT1的转运不受影响，提示差异的转运卵白囊泡有差异的膜受体存在。4小结GLUT家属现今创造有五个成员，它们在对葡萄糖转运成效方面以及漫衍、亲合性上均有差异，研究LUT2和GLUT4分子对糖尿病的发病机理有紧张意义。