GLUT4 Este o proteină transportoare de glucoză de 509 aminoacizi care are o afinitate mare pentru acest zahăr. Aparține marii superfamilii principale a facilitatorilor (MSF) caracterizată prin faptul că are 12 spirale alfa transmembranare. La fel ca toți membrii acestei familii, mediază transportul facilitat al glucozei în favoarea gradientului său de concentrație..
Localizarea sa este limitată la celulele sensibile la stimularea insulinei, cum ar fi adipocitele și miocitele. În acest sens, GLUT4 stele în mecanismul primar de absorbție a glucozei în condiții de hiperglicemie în sânge..
Aproximativ 95% din GLUT4 sintetizat de celulă rămâne rezident în citosol în vezicule. Aceste vezicule se fuzionează cu membrana plasmatică, expunând receptorul din ea ca răspuns la activarea exocitozei mediată de insulină..
Exercitiile musculare scheletice sunt, de asemenea, capabile sa promoveze mutarea acestui transportor in membrana celulara, avand in vedere cererea mare de energie pe care o au aceste celule in aceste conditii. Cu toate acestea, semnalele care îi stimulează sinteza în timpul activității fizice prelungite sunt încă necunoscute..
Indice articol
La fel ca transportorul constitutiv de expresie GLUT1, GLUT4 are o afinitate mare pentru glucoză, ceea ce se traduce printr-o capacitate de legare a glucozei chiar și atunci când concentrația acestui zahăr în sânge atinge valori foarte mici..
Spre deosebire de izoformele responsabile de transportul glucozei în condiții bazale (GLUT1 și GLUT3), acest transportor nu este exprimat în membrana celulară embrionară..
Dimpotrivă, se exprimă numai în celulele țesuturilor adulte, în principal în țesuturile periferice bogate în concentrații mari de grăsime brună, cum ar fi inima, mușchiul scheletic și țesutul adipos. Cu toate acestea, a fost detectat și în celulele glandei pituitare și hipotalamusului.
În acest sens, este important să subliniem că distribuția sa limitată la celulele sensibile la variațiile concentrațiilor de insulină este legată de faptul că prezintă expresie reglată de acest hormon. Alte cercetări au arătat că contracția musculară este, de asemenea, capabilă să exercite un efect reglator asupra expresiei acestui transportor..
Pe de altă parte, studiile de localizare subcelulară au arătat că GLUT2 are o locație duală între citosol și membrană. În compartimentul citosolic în care se află cel mai mare procent, acesta se află în diferite compartimente: în rețeaua trans-golgi, endozomul timpuriu, veziculele acoperite sau nu de clatrin și structuri citoplasmatice tubulo-veziculare.
La fel ca toți membrii familiei de transportori de glucoză implicați în transportul pasiv facilitat al acestei hexoze (GLUTs), GLUT4 este o proteină transmembranară multipasă α-helix.
12 segmente transmembranare în configurație α-helix traversează membranele plasmatice și compartimentele subcelulare (vezicule) ale celulelor unde GLUT 4 este exprimat.
Helicile 3, 5, 7 și 11 sunt distribuite spațial pentru a da naștere la formarea unui canal hidrofil prin care tranzitul monozaharidei are loc din spațiul extracelular către citosol în favoarea unui gradient de concentrație..
Terminele amino și carboxil ale proteinei sunt orientate spre citoplasmă, într-o configurație conformațională care dă naștere la formarea unei bucle centrale mari.
Zona delimitată de ambele capete reprezintă o regiune importantă din punct de vedere funcțional a proteinei, deoarece este implicată atât în absorbția și legarea glucozei, cât și în răspunsul la semnalizarea insulinei. Pe lângă direcționarea sa din compartimentele veziculare citosolice către membrana plasmatică, unde își va exercita funcția de transportor.
La fel ca toți membrii familiei de transportori de glucoză implicați în transportul pasiv facilitat al acestei hexoze (GLUTs), GLUT4 este o proteină transmembranară multipasă în α-helix.
O deformare a structurii indusă de legarea zahărului mobilizează locul de legare de la matrița externă a membranei la citosol unde este eliberat. Odată ce acest lucru s-a produs, transportorul capătă din nou conformația sa inițială, expunând astfel locul la glucoză pe fața exterioară a membranei..
Proteina transportoare de glucoză de tip GLUT4 este responsabilă de realizarea mobilizării glucozei din mediul extracelular către citosol, ca răspuns la stimulul generat de secreția sporită de insulină în celulele țesuturilor sensibile la acest hormon, precum cele integrează mușchiul scheletic și țesutul adipos.
Pentru a înțelege mai bine acest lucru, este important să ne amintim că insulina este un hormon eliberat de celulele β ale pancreasului ca răspuns la concentrații mari de glucoză din sânge, punând în mișcare mecanisme fiziologice care promovează absorbția sa de către celule, precum și sinteza de glicogen..
Având în vedere sensibilitatea GLUT4 la acest hormon, acesta acționează ca protagonist al mecanismului principal de reglare a absorbției glucozei. Jucând un rol cheie în mobilizarea rapidă a glucozei din sânge atunci când concentrațiile de monozaharide ating valori foarte mari. Acesta din urmă este esențial pentru menținerea homeostaziei celulare.
Această absorbție rapidă a glucozei este posibilă datorită afinității ridicate pe care acest transportor o are pentru acest zahăr. Cu alte cuvinte, este capabil să-l detecteze chiar și la concentrații scăzute, să-l lege rapid sau să-l capteze..
Pe de altă parte, capacitatea de a detecta glucoza la concentrații scăzute explică importanța exprimării GLUT4 în membranele musculare scheletice în timpul exercițiului, activitate care are o cerere mare de energie.
În absența stimulării insulinei, aproximativ 95% din GLUT4 este recrutat în citoplasma din vezicule din rețeaua trans Golgi..
Când concentrațiile de glucoză depășesc cu mult valoarea fiziologică, se declanșează o cascadă de semnalizare care duce la eliberarea insulinei din pancreas.
Insulina eliberată este acum capabilă să se lege de receptorul de insulină prezent pe membrana miocitelor și adipocitelor, trimitând semnalele necesare pentru a declanșa activarea exocitozei. Acesta din urmă are ca rezultat fuziunea veziculelor purtătoare de GLUT4 cu membrana plasmatică..
Această fuziune crește tranzitoriu concentrația transportorului în membrana acestor celule. Adică, odată ce nivelul glicemiei scade la valoarea inițială, stimulul dispare și transportorul este reciclat prin activarea endocitozei..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.