GLUT2 는 췌장, 간, 신장 및 장 세포의 막뿐만 아니라 성상 세포와 탄 자극에서 발현되는 저친 화성 포도당 수송 체입니다. 포도당 수송을 매개하는 것 외에도, 과당, 갈락토오스 및 글루코사민의 수송에도 관여합니다. 그래서 포도당 수송 자보다 육탄 당 수송 자입니다.
포도당에 대한 친화력이 낮기 때문에 혈액 내 포도당 수준에 대한 감지 단백질 역할을 할 수 있습니다. 따라서 혈액 내 포도당 농도의 변동에 반응하는 많은 생리적 이벤트의 조절 제어에 참여합니다.
촉진 확산 포도당 수송 체 2 형 (GLUT2)은 포도당의 결합 부위를 막의 바깥 쪽에서 안쪽 (전달 단백질)으로 동원하여 형태를 변경합니다. 작성자 : LadyofHats (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Wikimedia Commons.
그것이 조절하는 많은 과정 중에서 다음과 같은 것이 두드러진다 : 1) 고농도의 포도당에 의해 자극 된 췌장 세포에 의한 인슐린 방출; 2) 저혈당증에서 포도당 생산을위한 간세포에 의한 글루카곤 분비.
세포로의 포도당 수송 촉진
에너지 생산을위한 대사 경로에 연료를 공급하기 위해 세포로 들어가는 포도당의 약 75 %는 수송 체라고하는 통합 막 단백질에 의해 촉진되는 수동 수송 메커니즘을 통해 이루어집니다.
이 전송 메커니즘은 촉진 확산으로 널리 알려져 있습니다. 수행하는 데 에너지의 기여가 필요하지 않으며 농도 구배를 선호합니다. 즉, 고농도 영역에서 저농도 영역으로.
GLUT2를 포함하여 포도당 촉진 확산 수송 체의 최소 14 개의 동형이 현재까지 확인되었습니다. 이들 모두는 주요 촉진자 수퍼 패밀리 (MSF)에 속하며, 합의에 따라 GLUT (영어로 "Glucose Transporters"의 약어)라고합니다.
현재까지 특성화 된 다양한 GLUT는 SLC2A 유전자에 의해 암호화되며 아미노산 서열, 이들이 운반하는 기질에 대한 선호도, 세포 및 조직 분포에서 현저한 차이를 나타냅니다.
GLUT2 기능
GLUT2는 한 방향 (uniport)으로 수송 메커니즘을 통해 포도당을 동원합니다. 이 기능은 거의 모든 포유류 세포에서 가장 풍부한 포도당 수송 체인 GLUT1에 의해 수행됩니다.
그러나 이와 달리 포도당에 대한 친화력이 극히 낮기 때문에이 당의 농도가 세포 외 환경에서 매우 높은 값에 도달하는 경향이있을 때만 포도당을 운반 할 수 있습니다.
포도당에 대한 친화력이 낮음에도 불구하고 높은 수송 능력을 가지고있어이 헥 소오스를 대량으로 고속으로 수송 할 수 있음을 의미합니다. 이 두 가지 특성은 포도당 농도의 미묘한 변화에 반응하는이 수송 체의 역할과 관련이있는 것으로 보입니다.
이 수송 체의 분자 특성화 연구에 따르면 포도당에 대한 고유 한 특이성이 없음이 밝혀졌습니다. 반대로 과당, 갈락토오스, 만노스 및 글루코사민의 수동 수송을 매개 할 수 있습니다. 처음 세 개에 대해서는 낮은 친화력을 나타내고 글루코사민에 대해서는 높은 친화력을 나타냅니다.
이 분자들은 모두 6 개의 탄소 원자를 가진 당이기 때문에 포도당 수송 체 라기보다는 6 탄당 수송 체로 간주 될 수 있습니다.
GLUT2 구조
GLUT2는 포도당 GLUT1에 대한 고친 화성 수송 체와 55 % 동일한 펩티드 서열을 가지고 있습니다.
그러나 두 수송 체의 염기 서열 간의 유사성이 낮음에도 불구하고 X- 선 결정학에 의해 수행 된 연구에 따르면 유사한 구조를 나타냅니다.
이 구조는 α- 나선의 다중 통과 막 통과 단백질의 구조에 해당합니다. 즉, α- 나선 구성을 갖는 막 횡단 세그먼트를 통해 여러 번 막을 통과합니다.
그것이 속한 주요 수퍼 퍼실리테이터 (MSF) 제품군의 모든 구성원과 마찬가지로 12 개의 나선형 세그먼트가 멤브레인을 가로지 릅니다. 이들 중 6 개는 공간적으로 재 배열되어 당이 동원되는 친수성 기공을 형성합니다.
육탄 당 결합 부위는 단백질의 카르 복실 및 아미노 말단 말단에 의해 제시되는 배향 및 의사 검정에 의해 정의된다는 점에 유의해야한다. 둘 다 막의 같은면에 노출되어 6 개의 당 원자의 배열이 인식되는 공동을 생성하여 결합을 촉진합니다.
수송기 구조의 변화는 막의 한쪽에서 다른쪽으로 당을 수송하는 데 사용되는 메커니즘과 관련이 있습니다. 이러한 구조적 변형은 결합 부위를 세포질 측면으로 이동시키는 것을 가능하게하며, 여기서 빠르게 운반 된 분자의 방출이 발생한다.
GLUT2 기능
세포 내에서 포도당, 만노스, 갈락토오스 및 글루코사민의 격리를 매개하는 것 외에도 다양한 생리적 기능이 다양한 세포 유형에서이 수송 체의 발현에 기인합니다.
이러한 기능의 대부분은 유전자 억제 기술을 사용하여 결정되었습니다. 후자는 특정 조직 또는 완전한 유기체의 세포에서 기능을 연구 할 유전자의 발현을 방지하는 것으로 구성됩니다.
이러한 의미에서 마우스에서 GLUT2의 발현을 차단하는 것은이 단백질이 신장과 간 세포 모두에서 포도당 수송의 주요 수단을 구성한다는 것을 밝혀 냈습니다. 또한, 갈락토스와 과당의 수송은 포도당 생성을 통한 이러한 당으로부터 포도당 생성과 관련이 없습니다.
또한 포도당에 대한 친 화성이 낮기 때문에이 당의 농도가 높을 때 감지 할 수 있기 때문에 다양한 생리적 기능에 조절 역할을하는 것으로 나타났습니다.
세포 항상성 유지에서 GLUT2의 역할
모든 세포, 특히 신경 세포의 에너지 생성에 중요한 역할을하므로 혈액 내 농도를 5mmol / l에 가깝게 유지해야합니다. 이 농도의 변화는 항상 "포도당 검출"메커니즘을 통해 조절 단백질에 의해 모니터링됩니다.
이러한 메커니즘은 갑작스런 포도당 농도 변화에 빠르게 반응 할 수있는 분자 전략으로 구성됩니다. 이러한 의미에서 고혈당증에 의해 기능이 활성화되는 세포막에서 GLUT2의 발현은 그것에 조절 역할을 부여합니다.
사실, 췌장 세포에 의한 인슐린 분비는 GLUT2에 의한 포도당 검출에 의해 촉발되는 것으로 나타났습니다.
췌장 세포에 의한 인슐린 분비는 GLUT2에 의한 포도당 검출에 의해 유발됩니다. 작성자 : Joshua J Reed, from Wikimedia Commons.
또한 포도당 검출에 의해 자극 된 췌장 세포의 영양, 체온 조절 및 기능에 대한 자율 신경 조절을 매개합니다.
GLUT2 수치가 신경 세포에서 감소하면 글루카곤 분비를 유발하는 양성 신호를 생성합니다. 글루카곤은 간에서 글리코겐 저장에서 포도당 생산을 촉진하는 호르몬이라는 것을 기억하십시오.
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