GLUT4 Het is een glucosetransporteiwit van 509 aminozuren dat een hoge affiniteit heeft voor deze suiker. Het behoort tot de grote superfamilie van facilitators (AZG) die wordt gekenmerkt door 12 transmembraan-alfa-helices. Zoals alle leden van deze familie, bemiddelt het het gefaciliteerde transport van glucose ten gunste van de concentratiegradiënt..
De locatie is beperkt tot cellen die gevoelig zijn voor insulinestimulatie, zoals adipocyten en myocyten. In die zin schittert GLUT4 in het primaire mechanisme van glucose-opname onder omstandigheden van hyperglykemie in het bloed..
Ongeveer 95% van GLUT4 dat door de cel wordt gesynthetiseerd, blijft in het cytosol in blaasjes aanwezig. Deze blaasjes versmelten met het plasmamembraan en stellen de receptor daarin bloot als reactie op de activering van door insuline gemedieerde exocytose..
Skeletspieroefening is ook in staat om de verplaatsing van deze transporter in het celmembraan te bevorderen, gezien de hoge energiebehoefte die deze cellen onder deze omstandigheden hebben. De signalen die de synthese ervan stimuleren tijdens langdurige fysieke activiteit zijn echter nog onbekend..
Artikel index
Net als de constitutieve expressietransporter GLUT1 heeft GLUT4 een hoge affiniteit voor glucose, wat zich vertaalt in het vermogen om glucose te binden, zelfs wanneer de concentratie van deze suiker in het bloed zeer lage waarden bereikt..
In tegenstelling tot de isovormen die verantwoordelijk zijn voor glucosetransport onder basale condities (GLUT1 en GLUT3), komt deze transporter niet tot expressie in het embryonale celmembraan..
Integendeel, het komt alleen tot expressie in cellen van volwassen weefsels, voornamelijk in perifere weefsels die rijk zijn aan hoge concentraties bruin vet, zoals het hart, de skeletspieren en het vetweefsel. Het is echter ook aangetroffen in de cellen van de hypofyse en de hypothalamus.
In deze zin is het belangrijk om te benadrukken dat de distributie ervan beperkt tot cellen die gevoelig zijn voor variaties in insulineconcentraties, verband houdt met het feit dat het gereguleerde expressie door dit hormoon vertoont. Ander onderzoek heeft aangetoond dat spiercontractie ook een regulerend effect kan hebben op de expressie van deze transporter..
Aan de andere kant hebben subcellulaire locatiestudies aangetoond dat GLUT2 een dubbele locatie heeft tussen het cytosol en het membraan. In het cytosolische compartiment waar het hoogste percentage zich bevindt, bevindt het zich in verschillende compartimenten: in het transgolgi-netwerk, het vroege endosoom, vesikels al dan niet bedekt met clathrine en tubulo-vesiculaire cytoplasmatische structuren.
Zoals alle leden van de familie van glucosetransporters die betrokken zijn bij het gefaciliteerde passieve transport van deze hexose (GLUT's), is GLUT4 een α-helix multipass transmembraaneiwit.
12 transmembraansegmenten in α-helixconfiguratie kruisen plasmamembranen en subcellulaire compartimenten (blaasjes) van cellen waar GLUT 4 tot expressie wordt gebracht.
Helices 3, 5, 7 en 11 zijn ruimtelijk verdeeld om aanleiding te geven tot de vorming van een hydrofiel kanaal waardoor de doorvoer van het monosaccharide plaatsvindt van de extracellulaire ruimte naar het cytosol ten gunste van een concentratiegradiënt..
De amino- en carboxyluiteinden van het eiwit zijn naar het cytoplasma gericht, in een conformationele configuratie die aanleiding geeft tot de vorming van een grote centrale lus..
Het gebied dat door beide uiteinden wordt afgebakend, vertegenwoordigt een functioneel belangrijk gebied van het eiwit, aangezien het betrokken is bij zowel de opname en binding van glucose als bij de respons op insulinesignalering. Naast het richten van de cytosolische vesiculaire compartimenten naar het plasmamembraan waar het zijn functie als transporteur zal uitoefenen.
Zoals alle leden van de familie van glucosetransporters die betrokken zijn bij het gefaciliteerde passieve transport van deze hexose (GLUT's), is GLUT4 een multipass transmembraaneiwit in α-helix.
Een vervorming van de structuur veroorzaakt door de binding van de suiker mobiliseert de bindingsplaats van de externe matrijs van het membraan naar het cytosol waar het wordt vrijgegeven. Zodra dit is gebeurd, verkrijgt de transporter weer zijn oorspronkelijke conformatie, waardoor de site wordt blootgesteld aan glucose aan de buitenkant van het membraan..
Het glucosetransporteiwit van het GLUT4-type is verantwoordelijk voor de mobilisatie van glucose uit het extracellulaire medium naar het cytosol, als reactie op de stimulus die wordt gegenereerd door de verhoogde afscheiding van insuline in cellen van weefsels die gevoelig zijn voor dit hormoon, zoals die welke integreer skeletspieren en vetweefsel.
Om dit beter te begrijpen, is het belangrijk om te onthouden dat insuline een hormoon is dat vrijkomt door de β-cellen van de alvleesklier als reactie op hoge concentraties glucose in het bloed, waardoor fysiologische mechanismen in gang worden gezet die zowel de opname door de cellen als de synthese bevorderen. van glycogeen..
Gezien de gevoeligheid van GLUT4 voor dit hormoon, fungeert het als de protagonist van het primaire regulerende mechanisme van glucose-absorptie. Een sleutelrol spelen bij de snelle mobilisatie van glucose uit het bloed wanneer de monosaccharideconcentraties zeer hoge waarden bereiken. Dit laatste is essentieel om de celhomeostase in stand te houden.
Deze snelle opname van glucose wordt mogelijk gemaakt door de hoge affiniteit die deze transporteur heeft voor deze suiker. Met andere woorden, het is in staat om het zelfs bij lage concentraties te detecteren, snel te binden of vast te leggen..
Aan de andere kant verklaart het vermogen om glucose te detecteren bij lage concentraties het belang van GLUT4-expressie in skeletspiermembranen tijdens inspanning, een activiteit die een hoge energiebehoefte heeft..
Bij afwezigheid van insulinestimulatie wordt ongeveer 95% van GLUT4 gerekruteerd in het cytoplasma in blaasjes van het trans Golgi-netwerk..
Wanneer glucoseconcentraties de fysiologische waarde ver overschrijden, wordt een signaalcascade geactiveerd die leidt tot het vrijkomen van insuline uit de alvleesklier.
De vrijgekomen insuline kan zich nu binden aan de insulinereceptor die aanwezig is op het membraan van myocyten en adipocyten en de nodige signalen afgeven om de activering van exocytose op gang te brengen. Dit laatste resulteert in de fusie van GLUT4-dragende blaasjes met het plasmamembraan..
Deze fusie verhoogt tijdelijk de concentratie van de transporter in het membraan van deze cellen. Dat wil zeggen, zodra de bloedglucosespiegels dalen tot de basislijn, verdwijnt de stimulus en wordt de transporter gerecycled door activering van endocytose..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.