Fonctions de GLUT, transporteurs de glucose principaux

Les Surabondance Ils sont une série de transporteurs de type Gate, responsables de la réalisation du transport passif du glucose vers le cytosol d'une grande variété de cellules de mammifères.

Cependant, la plupart des surchnoms qui ont été identifiés à ce jour ne sont pas spécifiques au glucose. Au contraire, ils sont capables de transporter différents sucres tels que la main, le galactose, le fructose et la glucosamine, ainsi que d'autres types de molécules telles que l'uratositol et le manositol.

Structure typique d'une surabondance de transporteur de glucose. Par A2-33 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)], de Wikimedia Commons.

Au moins 14 surabondance ont été identifiées à ce jour. Tous ont des caractéristiques structurelles communes et diffèrent à la fois dans la distribution des tissus et dans le type de molécule qui transporte. Ainsi, chaque type semble être adapté à différentes conditions physiologiques où remplir un rôle métabolique particulier.

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Mobilisation du glucose à l'intérieur des cellules

La plupart des cellules vivantes dépendent de l'oxydation partielle ou totale du glucose pour obtenir l'énergie nécessaire pour la performance de leurs processus vitaux.

L'entrée de cette molécule dans le cytosol de la cellule, place où elle est métabolisée, dépend de l'aide des protéines de convoyeur, car elle est suffisamment grande et polaire pour pouvoir traverser la bicouche lipidique seule.

Dans les cellules eucaryotes, deux grands types de transporteurs impliqués dans la mobilisation de ce sucre ont été identifiés: les cotransporteurs Na + / Glucose (SGLT) et les uniporteurs de la surabondance.

Le premier utilise un mécanisme de transport actif secondaire, où Na + Cotransport. Alors que ces derniers effectuent un mouvement passif facilité, un mécanisme qui ne nécessite pas d'énergie et se produit en faveur du gradient de concentration en sucre.

Mécanisme de transport utilisé par les transporteurs d'hexose. Par Emma Dittmar - Propre travaux, CC par -sa 4.0, https: // communes.Wikimedia.org / w / index.Php?Curid = 64036780

Transporteurs

Les transporteurs de glut, pour l'acronyme en anglais des "transporteurs de glucose", sont un groupe de transporteurs de portes en charge de la réalisation du transport passif du glucose du milieu extracellulaire au cytosol.

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Ils appartiennent à la grande superfamille des transporteurs de diffusion facilitée (MSF), composés d'un grand nombre de transporteurs responsables de la réalisation du transport transmembranaire d'une grande variété de petites molécules organiques organiques.

Bien que son nom semble indiquer qu'ils ne transportent que du glucose, ces transporteurs ont des spécificités variables pour différents monosaccharides de six atomes de carbone. Par conséquent, plutôt que des transporteurs de glucose, ce sont des transporteurs hexotes.

À ce jour, au moins 14 surabondance ont été identifiées et son emplacement semble être un tissu spécifique chez les mammifères. C'est-à-dire que chaque isoforme est exprimée dans des tissus très particuliers.

Dans chacun de ces tissus, les caractéristiques cinétiques de ces transporteurs varient considérablement. Ce dernier semble indiquer que chacun d'eux est conçu pour répondre à différents besoins métaboliques.

Structure

La 14 surabondance qui a réussi à être identifiée à ce jour présente une série de caractéristiques structurelles communes.

Tous sont des protéines membranaires multipaso complètes, c'est-à-dire le bilay lipidique.

La séquence peptidique de ces transporteurs varie entre 490 à 500 déchets d'acides aminés et leur structure chimique tridimensionnelle est similaire à celle rapportée pour tous les autres membres de la superfamille facilitatrice principale (MSF).

Cette structure est caractérisée par la présentation de 12 segments de transmarket dans la configuration d'hélice α et un domaine extracellulaire hautement glycosylé qui, selon le type de surabondance, peut être situé dans la troisième ou cinquième boucle formée.

De plus, les extrémités des protéines carboxyles amino et terminales sont orientées vers le cytosol et ont un certain degré de pseudosimétrie. La façon dont ces extrêmes sont disponibles spatialement donne naissance à une cavité ouverte qui constitue le site de jonction pour le glucose ou pour tout autre monosaccharide à transporter.

En ce sens, forme de pores. Tous ceux-ci présents dans l'un de leurs faces une densité élevée de déchets polaires qui facilitent la formation de l'environnement hydrophile interne des pores.

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Classification

GLUT a été classé dans trois classes majeures en fonction du degré de similitude de la séquence peptidique, ainsi que de la position du domaine glycosylé.

Les gluts appartenant aux classes I et II limitent le domaine hautement glycosylé à la première boucle extracellulaire située entre les deux premiers segments transmembranaux. Tandis que, dans ceux de la classe III, il est limité à la neuvième boucle.

Dans chacune de ces classes, les pourcentages d'homologie entre les séquences peptidiques varient entre 14 et 63% dans les régions moins préservées et entre 30 et 79% dans les régions hautement préservées.

La classe I est composée de transporteurs GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT 4 et GLUT14. Classe II pour GLUT5, 7, 9 et 11. Et classe III pour GLUT6, 8, 10 et 12 et 13.

Il est important de mentionner que chacun de ces transporteurs a des emplacements, des caractéristiques cinétiques, des spécificités et des fonctions du substrat.

Principaux transporteurs de glucose et de fonctions

Glut1

Il s'exprime principalement dans les érythrocytes, les cellules du cerveau, le placenta et les reins. Bien que sa fonction principale soit de fournir ces cellules des niveaux de glucose nécessaire pour résister à la respiration cellulaire, il est responsable du transport d'autres glucides tels que le galactose, la main et la glucosamine.

Glut2

Bien qu'il soit très spécifique pour le glucose, GLUT2 présente une plus grande affinité pour la glucosamine. Cependant, il est également capable de transporter le fructose, le galactose et la main au cytosol de cellules hépatiques, pancréatiques et rénales de l'épithélium d'intestin grêle.

Glut3

Bien qu'il ait une forte affinité pour le glucose, le glut3 unit également et transporte avec moins d'affinité en galactose, de la main, du maltose, du xylose et de l'acide corbique acide.

Il est exprimé principalement dans les cellules embryonnaires, il maintient donc le transport continu de ces sucres du placenta à toutes les cellules du fœtus. De plus, il a été détecté dans les cellules musculaires et testicules.

Glut4

Il présente une affinité élevée pour le glucose et n'est exprimé que dans les tissus sensibles à l'insuline. Par conséquent, il est associé au transport du glucose stimulé par cette hormone.

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Glut8

Il transporte à la fois du glucose et du fructose à l'intérieur des cellules grasses du foie, nerveux, cardiaque, intestinale.

Glut9

En plus du transport du glucose et du fructose, il a une forte affinité pour les Urates, donc l'absorption de celles-ci dans les cellules rénales médiatise. Cependant, il a été constaté qu'il est également exprimé dans les leucocytes et les cellules de l'intestin grêle.

Glut12

Dans le muscle squelettique, ce transporteur est traduit vers la membrane plasmique en réponse à l'insuline, il agit donc dans des mécanismes pour répondre à cette hormone. Son expression a également été déterminée dans les cellules de la prostate, le placenta, les reins, le cerveau et les glandes mammaires.

Glut13

Effectue le transport spécifique du myositol et de l'hydrogène. Avec cela, cela contribue à réduire le pH du liquide céphalo-rachidien à des valeurs proches de 5.0 par des cellules nerveuses qui intègrent le cervelet, l'hypothalamus, l'hippocampe et le tronc cérébral.

Les références

1. Augustin R. Revue critique. La famille des protéines de facitateurs de transport du glucose: il ne s'agit pas seulement. Vie iubmb. 2010; 62 (5): 315-33.
2. Bell GI, Kayano T, Bus JB, Burant CF, Takeda J, Lin D, Fukumoto H, Seino S. Biologie moléculaire des transporteurs de glucose des mammifères. Diabète de soins. 1990; 13 (3): 198-208.
3. Castrejón V, Carbó R, Martínez M. Mécanismes moléculaires impliqués dans le transport du glucose. Reb. 2007; 26 (2): 49-57.
4. Joost HG, Thorens B. La famille étendue des facteurs de transport de sucre / polyol: nomenclature, caractéristiques de séquence et fonction potentielle de ses nouveaux membres (revue). Mol Memb Biol. 2001; 18 (4): 247-56.
5. Kinnamon SC, doigt te. Un goût pour l'ATP: la neurotransion dans les papilles gustatives. Neurosci de cellules avant. 2013; 7: 264.
6. Scheepers A, Schmidt S, Manolesc A, Cheeseman CI, Bell A, Zahn C, Joost HG, Schürmann A. Caractérisation du gène humain SLC2A11 (GLUT11): utilisation alternative du promoteur, fonction, expression et distribution subcellulaire de trois ISFORMS, et manque d'orthologue de souris. Mol Memb Biol. 2005; 22 (4): 339-51.
7. Schürmann a. Aperçu des Hexos transportas «bizarres» Glut3, Glut5 et Glut7. Suis J Physiol Endocrinol Metab. 2008; 295 (2): E225-6.
8. Thorens B, Mueckler M. Transporteurs de glucose au 21e siècle. Suis J Physiol Endocrinol Metab. 2010; 298 (2): E141-145.
9. Yang H, Wang D, Engelstad K, Bagay L, Wei et, Rotstein M, Aggarwal V, Levy B, Ma L, Chung WK, de Vivo DC. Syndrome de défiance GLUT1 et test d'absorption des érythrocytes. Ann Neurol. 2011; 70 (6): 996-1005.