GLUT는 , 컨베이어 게이트 형의 일련 의 포유 동물 세포의 다양한 시토 졸 내로 수동 글루코즈 수송을 행하는 대전.
그러나 지금까지 확인 된 대부분의 GLUT는 포도당에 특이적인 것은 아닙니다. 반대로, 그들은 만노스, 갈락토오스, 과당 및 글루코사민과 같은 다른 당뿐만 아니라 요 산염 및 만 노시 톨과 같은 다른 유형의 분자를 운반 할 수 있습니다.
GLUT 포도당 수송기의 전형적인 구조. Wikimedia Commons에서 A2-33 작성.
현재까지 최소 14 개의 GLUT가 확인되었습니다. 그들 모두는 공통된 구조적 특성을 가지고 있으며 조직 분포와 운반하는 분자 유형이 다릅니다. 따라서 각 유형은 특정 대사 역할을 수행하는 다양한 생리적 조건에 적응하는 것으로 보입니다.
세포 내 포도당 동원
대부분의 살아있는 세포는 중요한 과정을 수행하는 데 필요한 에너지를 얻기 위해 포도당의 부분 또는 전체 산화에 의존합니다.
이 분자가 대사되는 세포의 세포질에 들어가는 것은 운반체 단백질의 도움에 달려 있습니다. 왜냐하면 그것은 지질 이중층을 통과 할 수있을만큼 충분히 크고 극성이기 때문입니다.
진핵 세포에서이 당의 동원에 관련된 두 가지 주요 유형의 수송 체가 확인되었습니다 : Na + / 포도당 공동 수송 체 (SGLT) 및 GLUT 유니 포터.
전자는 Na + cotransport가 프로세스를 수행하는 동기 에너지를 제공하는 2 차 활성 전송 메커니즘을 사용합니다. 후자는 촉진 된 수동적 움직임을 수행하는 반면, 에너지를 필요로하지 않고 설탕의 농도 구배를 선호하는 메커니즘입니다.
GLUT hexose 전송기에서 사용하는 전송 메커니즘. Emma Dittmar 작성-자체 작업, CC BY-SA 4.0, https : //commons.wikimedia.org/w/index.php? Curid = 64036780
GLUT 컨베이어
"Glucose Transporters"의 영어 약어 인 GLUT 수송 체는 세포 외 배지에서 세포질로 포도당을 수동 수송하는 역할을하는 게이트 형 수송 체 그룹입니다.
그들은 다양한 작은 유기 분자의 막 횡단 수송을 수행하는 많은 수의 수송 체로 구성된 촉진 확산 수송 체 (MSF)의 위대한 수퍼 패밀리에 속합니다.
그들의 이름은 포도당만을 수송한다는 것을 나타내는 것처럼 보이지만,이 수송 체는 6 개의 탄소 원자를 가진 다른 단당류에 대해 다양한 특이성을 가지고 있습니다. 따라서 포도당 수송 자보다 육탄 당 수송 자입니다.
현재까지 최소 14 개의 GLUT가 확인되었으며 그 위치는 포유류에서 특정 조직으로 나타납니다. 즉, 각 isoform은 매우 특정 조직에서 표현됩니다.
이러한 각 조직에서 이러한 수송 체의 운동 특성은 현저하게 다릅니다. 후자는 각각 다른 대사 요구에 반응하도록 설계되었음을 나타내는 것으로 보입니다.
구조
현재까지 확인 된 14 개의 GLUT는 일련의 공통 구조적 특성을 가지고 있습니다.
이들 모두는 일체형 다중 통과 막 단백질입니다. 즉, 소수성 아미노산이 풍부한 막 관통 세그먼트를 통해 지질 이중층을 여러 번 교차합니다.
이들 수송 체의 펩티드 서열은 490-500 아미노산 잔기 사이에서 다양하며 3 차원 화학 구조는 MSF (major facilitator superfamily)의 다른 모든 구성원에 대해보고 된 것과 유사합니다.
이 구조는 α- 나선 형태로 12 개의 막 횡단 세그먼트를 제공하고 GLUT의 유형에 따라 형성된 세 번째 또는 다섯 번째 루프에 위치 할 수있는 고도로 글리코 실화 된 세포 외 도메인을 제공하는 것이 특징입니다.
추가로, 단백질의 아미노 및 카르 복실 말단은 세포질을 향하고 일정한 정도의 유사 대칭을 나타낸다. 이러한 말단이 공간적으로 배열되는 방식은 포도당 또는 다른 단당류가 운반되는 결합 부위를 구성하는 열린 공동을 발생시킵니다.
이러한 의미에서 당이 결합 부위의 하류로 이동하는 기공의 형성은 나선 3, 5, 7 및 11의 중앙 배열에 의해 정의됩니다. 이들 모두는 밀도가 높습니다. 기공의 내부 친수성 환경의 형성을 촉진하는 극성 잔류 물.
분류
GLUT는 글리코 실화 된 도메인의 위치뿐만 아니라 펩티드 서열의 유사성 정도에 따라 세 가지 큰 클래스로 분류되었습니다.
클래스 I 및 II에 속하는 GLUT는 고도로 글리코 실화 된 도메인을 처음 2 개의 막 관통 세그먼트 사이에 위치한 첫 번째 세포 외 루프로 제한합니다. Class III에서는 9 번째 루프로 제한됩니다.
이러한 각 부류에서 펩티드 서열 간의 상 동성 백분율은 덜 보존 된 영역에서 14 ~ 63 %, 고도로 보존 된 영역에서 30 ~ 79 %로 다양합니다.
클래스 I은 GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT 4 및 GLUT14 트랜스 포터로 구성됩니다. GLUT5, 7, 9 및 11 용 클래스 II 및 GLUT6, 8, 10 및 12 및 13 용 클래스 III
이러한 각 수송 체는 서로 다른 위치, 운동 특성, 기질 특이성 및 기능을 가지고 있음을 언급하는 것이 중요합니다.
주요 포도당 운반체 및 기능
GLUT1
주로 적혈구, 뇌 세포, 태반 및 신장에서 발현됩니다. 주요 기능은 이러한 세포에 세포 호흡을 지원하는 데 필요한 포도당 수준을 제공하는 것이지만 갈락토스, 만노스 및 글루코사민과 같은 다른 탄수화물을 운반하는 역할을합니다.
GLUT2
포도당에 대해 매우 특이 적이지만 GLUT2는 글루코사민에 대해 더 높은 친 화성을 가지고 있습니다. 그러나 과당, 갈락토오스 및 만노스를 소장 상피의 간, 췌장 및 신장 세포의 세포질로 운반 할 수도 있습니다.
GLUT3
포도당에 대한 친화력이 높지만 GLUT3는 갈락토오스, 만노스, 말토오스, 자일로 오스 및 디 하이드로 아스코르브 산을 더 낮은 친화 도로 결합하고 운반합니다.
주로 배아 세포에서 발현되므로 태반에서 태아의 모든 세포로 이러한 당이 지속적으로 전달되도록합니다. 또한 근육과 고환 세포에서 발견되었습니다.
GLUT4
그것은 포도당에 대한 높은 친 화성을 가지며 인슐린에 민감한 조직에서만 발현됩니다. 따라서이 호르몬에 의해 자극 된 포도당 수송과 관련이 있습니다.
GLUT8
포도당과 과당을 모두 간, 신경, 심장, 장 및 지방 세포의 내부로 운반합니다.
GLUT9
포도당과 과당을 운반하는 것 외에도 요 산염에 대한 친화력이 높기 때문에 신장 세포에서 흡수를 매개합니다. 그러나 백혈구 및 소장 세포에서도 발현되는 것으로 밝혀졌습니다.
GLUT12
골격근에서이 수송 체는 인슐린에 대한 반응으로 원형질막으로 전위되어이 호르몬에 대한 반응 메커니즘으로 작용합니다. 그 발현은 전립선, 태반, 신장, 뇌 및 유선의 세포에서도 결정되었습니다.
GLUT13
미오 이노시톨과 수소의 특정 결합 수송을 수행합니다. 이를 통해 소뇌, 시상 하부, 해마 및 뇌간을 구성하는 신경 세포에 의해 뇌척수액의 pH를 5.0에 가까운 값으로 낮추는데 기여합니다.
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