对葡萄糖转运蛋白的讨论(一)
人类葡萄糖转运蛋白的结构和功能研究
人类葡萄糖转运蛋白的结构和功能研究人体的代谢循环是一个复杂的过程,其中,葡萄糖的转运和利用是一个重要的环节。
葡萄糖是人体最主要的能量来源,而葡萄糖转运蛋白则是控制葡萄糖进出细胞的主要调节因素。
本文将围绕着人类葡萄糖转运蛋白的结构和功能展开探讨。
一、人类葡萄糖转运蛋白的结构人类葡萄糖转运蛋白(human glucose transporter,hGLUT)是一种跨膜蛋白,它负责将葡萄糖从细胞外基质中转运到细胞内。
hGLUT属于跨膜蛋白家族(transmembrane protein family),其结构可以分为12个不同的α螺旋区域,其中1-6区域在细胞外,7-12区域在细胞内。
hGLUT是一个单体膜蛋白,由12个跨膜α螺旋和多个N端短肽组成。
hGLUT具有三个亚型(hGLUT1、hGLUT2和hGLUT3),它们的结构有所不同。
hGLUT1主要分布在红血球和血管内皮细胞等组织中,它的C端为内向,N端为外向,具有一个大的EC2环;hGLUT3则主要分布在神经元和其他组织中,它的C端为外向,N端为内向;hGLUT2则广泛分布于肝脏、胰岛和小肠等组织中,它在葡萄糖利用率方面具有重要意义。
二、人类葡萄糖转运蛋白的功能hGLUT的主要功能是将葡萄糖从血液中运输到细胞内,在代谢过程中产生能量。
hGLUT主要工作于草酸途径和糖原生成途径,将里面储存的葡萄糖输出到体外。
另外,hGLUT还与糖尿病相关,在糖尿病发生时,细胞的生理活动受到抑制,hGLUT的表达和功能也会受到影响。
三、人类葡萄糖转运蛋白的研究进展hGLUT是一个受到广泛研究的蛋白质,科学家们通过研究葡萄糖转运蛋白的结构和功能,探究代谢过程中葡萄糖的利用和转运机制,在此基础上,发展和探索更有效的治疗方法。
目前,对hGLUT的研究主要集中于两个方面:第一,研究hGLUT的结构与免疫活性,深入了解葡萄糖的转运和利用过程;第二,利用hGLUT为基础,开发有效的药物,防治2型糖尿病等代谢性疾病。
葡萄糖转运蛋白1的研究进展
分析 , 提出了 l 2个 跨膜 区的 的拓扑 结 构模 型 。至 此 ,
获取 G L U T 1的三维结构 , 从 而真正认识 其转 运机理 就 成 为该 领域最期待 的下一个 突破 。2 0 1 2年 , 清 华大 学 医学 院颜 宁研究 组 首次 解析 了人 的葡 萄 糖 转 运蛋 白
次从人 的红 细胞 中分 离 出转 运葡 萄糖 的 G L U T 1 , 并揭 示其动力学特 征与完 整的红 细胞基 本相 同 。1 9 8 5年 ,
Mu e c k l e r 等成功地从人 肝癌 细胞 株 ( H e p G一2 ) 的c D .
N A文 库 中鉴 定 出 G L U T 1 基 因, 通 过 对其核 酸 序列 的
l , H I F一 1 ) , 活化 的 H I F—l 与 G L U T 1 增强子 H I F—
G L U T s 在大肠杆菌 中 的同源 蛋 白 X y l E的高分 辨 率 晶
l 的 D N A的结合 位 点结 合使 G L U T 1基 因表 达过 量 ,
体结构 , 并利 用 同源 建模 预测 了 G L U T 1— 4的三 维结
构; 2 0 1 4年 6月 5日, 颜 宁研究绀 首次解析 了人源葡萄
导致葡 萄糖 摄 取 增 加 l 6 j , 有 助 于增 加 组 织 细 胞 对 缺
ห้องสมุดไป่ตู้
和三磷酸肌醇 ( p h o p h a t i d y r l i n o s i t o l 一3 , P I 3 ) 激 酶信 号途 径提 高 G L U T 1 的表达 。有研究 J 发现某些抑癌基 因 , 如p 5 3能抑 制 G L U T 1 表达 , 减低其活性 。 目前研究 最 多 的是 缺氧对 G L U T I的调 控。许 多 研究表 明, 缺血 、 缺氧 条件下 , 人体 巾产 生一 种特 殊 的 转录 因子——低 氧 诱导 因子 ( h y p o x i a—i n d u e i b l e f a e t o r
基底细胞样型乳腺癌中葡萄糖转运蛋白-1(GLUT-1)的表达及临床意义
一
3 6 2 一
Ch i n J L a b D i a g n , F e b r u a r y , 2 0 1 3 , Vo l 1 7 , No . 2
胞 核异 型性 明显 , 核分 裂 像 多 见 , 细胞 增 殖 活 性 高 ,
组 织学 分级绝 大多数 为 Ⅱ一 Ⅲ级 。组 织形 态学 多呈 实性 片状 分布 , 常见伴 有 恶性肿 瘤凝 固性坏 死 , 易 通 过 血道 转移 至肺 、 脑 。B L B C S因其 独特 的肿 瘤生 物 学 行为 和分子 生物 学表 型特点 , 而成 为近 年来 , 临床
黄 色或 褐 色 为 阳 性 。1 一 1 0 癌 细胞着色为( +) 、
1 O ~ 5 O 癌细 胞 着 色 为 ( + +) 、 >5 0 癌细 胞 着 色
为( + ) 。
3 讨 论 ห้องสมุดไป่ตู้
1 . 3 统 计 学 分 析 应 用 S P S S 1 7 . 0统 计 软 件 进 行
1 材 料 与 方 法
表 1 G L U T - 1在 B L B C S 、 n o n - b l b c s 及 正 常 乳 腺
组 织 中的 表 达
1 . 1 临床 资料 收 集 2 0 0 5年 5月一 2 0 1 1年 6月 营 口市 妇产 儿童 医院及 相关 单位 手术 切除 的乳 腺癌 患 者石 蜡 标 本 , 经免疫 组化证 实 E R、 P R、 HE R 一 2阴
固, 以P B S代替 一 抗 做 阴性 对 照 , 胎 盘组 织 做 阳性
对照 。
1 . 3 判 断标 准 参 照 C o o p e r等r 3 报道 , GI UT — l
葡萄糖转运蛋白1在泌尿系肿瘤中的研究进展
葡萄糖转运蛋白1在泌尿系肿瘤中的研究进展邓雷弘【摘要】葡萄糖转运蛋白1(GLUTs)是介导哺乳动物细胞葡萄糖转运的主要载体,其亚型GLUT1在体内葡萄糖转运体中分布最为广泛.研究表明,GLUT1在泌尿系肿瘤如肾癌、前列腺癌、膀胱癌、肾母细胞瘤中异常高表达,导致细胞内葡萄糖摄取增加,与肿瘤的发生、演变、侵袭、预后及耐药性密切相关.GLUT1作为肿瘤治疗的新靶点现已引起了广泛关注.文章主要就GLUT1在泌尿系肿瘤中的表达及其作用机制的研究进展进行综述,旨在为肿瘤的靶向分子治疗及预后提供新的切入点.%Glucose transporters protein (GLUTs) is the main carrier of glucose transport in mammalian cells, in which GLUT1 is the most widely distributed in glucose transporter in vivo. Studies have shown that GLUT1 has abnormally high expression in urinary tract tumors such as renal cell carcinoma,prostate cancer,bladder cancer and nephroblastoma,cleading to increased intracellu-lar glucose uptake,which is closely related to tumor occurrence,evolution,invasion,prognosis and drug resistance. As a new target of tumor therapy,GLUT1 has attracted extensive attention. This review summarizes the recent advances on the expression of GLUT1 in tumor and its mechanism,which can provide a new perspective for the treatment and prognosis evaluation of tumor.【期刊名称】《医学研究生学报》【年(卷),期】2018(031)001【总页数】5页(P104-108)【关键词】泌尿系肿瘤;葡萄糖转运蛋白1;基因治疗靶点【作者】邓雷弘【作者单位】330006南昌,南昌大学江西医学院【正文语种】中文【中图分类】R7370 引言肿瘤细胞的恶性行为需要特殊物质供应和大量能量代谢的支撑,如肿瘤需要摄取大量葡萄糖为细胞提供丰富的能量和生物合成原材料。
葡萄糖转运蛋白结构与功能的研究及其在糖尿病治疗中的应用
葡萄糖转运蛋白结构与功能的研究及其在糖尿病治疗中的应用葡萄糖转运蛋白(GLUT)是一类负责将葡萄糖从体液中转运到细胞内的膜蛋白,它在机体代谢中扮演着至关重要的角色。
GLUT与糖尿病的关系已经被广泛研究,这种疾病是因为机体对葡萄糖的摄取或利用出现问题,导致血糖水平过高。
在近年来,随着生物化学和分子生物学技术的逐渐成熟,对于GLUT的结构与功能的研究已经有了很大的进展。
GLUT的结构与功能的研究是一个复杂而长久的过程。
已经不断推进着人类探讨蛋白质的高级机能追求的研究”。
GLUT的结构与功能GLUT从结构上可以被分为12个亚型,不同的亚型之间在不同的组织或器官发挥不同的功能。
GLUT亚型的结构相似,但是它们的表达分布和生理功能差异明显。
也就是说它们虽然结构相似,但它们在地球上发挥的功能却非常复杂,因此GLUT家族不仅是糖代谢过程的工具,也是细胞学中的热门研究对象。
GLUT有许多重要的功能,其最大的作用就是在细胞内外的葡萄糖转运过程中发挥着关键的作用。
GLUT不止转运葡萄糖,还转运其他糖类,如半乳糖和果糖。
同时,它们也可以用于多种药物和激素的转运。
GLUT在糖尿病治疗中的应用糖尿病是一种代谢性疾病,主要是由于机体胰岛素水平过低,导致组织对葡萄糖的摄取难度增大而引起的。
因此,通过控制GLUT的功能,可以影响机体对葡萄糖的摄取和利用过程,从而间接治疗糖尿病。
目前,糖尿病患者的治疗主要是利用药物治疗和饮食控制。
药物治疗中最经典的药物就是GLUT抑制剂。
GLUT抑制剂是一种能够抑制GLUT功能的药物。
它能够减少细胞对葡萄糖的摄取,从而降低血糖水平。
但是,GLUT抑制剂也存在着一些负面影响。
它不仅会阻碍机体对葡萄糖的摄取,同时也会影响机体对其他类似物质的摄取,如维生素和氨基酸等其他重要的养分类物质。
因此,研究人员的挑战是要开发出一个既能够减少葡萄糖摄取,又不会影响对其他类似物质的摄取的药物治疗糖尿病。
新型的糖尿病治疗方法为了解决上述问题,一些新的糖尿病治疗方法被研发出来。
葡萄糖转运蛋白结构与功能的研究及其在糖尿病治疗中的应用
葡萄糖转运蛋白结构与功能的研究及其在糖尿病治疗中的应用葡萄糖转运蛋白(glucose transporter protein)是一类负责细胞膜葡萄糖转运的蛋白质。
糖尿病是一种常见的代谢性疾病,其主要特征是血糖调节功能受损,导致血糖水平异常升高。
因此,研究葡萄糖转运蛋白结构与功能,并探索其在糖尿病治疗中的应用具有重要意义。
葡萄糖转运蛋白包括14个家族成员,其中,葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)在代谢组织(如肌肉和脂肪组织)中起着至关重要的作用。
GLUT4蛋白主要存在于胞质小囊泡内,它的迁移到细胞膜上能够增加细胞膜对葡萄糖的转运能力。
GLUT4被胰岛素调节,胰岛素能够通过激活信号传导通路促进GLUT4的迁移到细胞膜上。
因此,研究胰岛素对GLUT4迁移的调控机制是研究糖尿病的重要方向之一在糖尿病治疗中,促进GLUT4的迁移可以增加葡萄糖的转运,降低血糖水平。
一些药物已经应用于糖尿病治疗,例如胰岛素和胰岛素增敏剂(如二甲双胍)。
这些药物能够通过促进GLUT4的迁移来降低血糖水平。
然而,目前药物治疗的效果还有待提高。
因此,研究人员也开始探索其他方法来提高GLUT4的迁移和葡萄糖转运。
例如,一些研究表明,通过调节GLUT4的磷酸化状态可以影响其迁移到细胞膜上的能力。
磷酸化是一种常见的蛋白质修饰方式,可以调节蛋白质的功能。
因此,研究葡萄糖转运蛋白的磷酸化调控机制可能会为糖尿病的治疗提供新的思路。
总之,研究葡萄糖转运蛋白的结构和功能,并探索其在糖尿病治疗中的应用,对于了解糖尿病的发病机制、改善糖尿病治疗效果具有重要意义。
随着研究的深入和技术的不断发展,相信会有更多关于葡萄糖转运蛋白的新发现,并为糖尿病的治疗带来更大的突破。
葡萄糖转运蛋白家族在糖尿病中的作用研究
葡萄糖转运蛋白家族在糖尿病中的作用研究作为一种常见疾病,糖尿病在全球范围内已经受到广泛关注。
它主要表现为血糖水平升高,但是不同类型的糖尿病病因和发病机制有所不同。
其中,葡萄糖转运蛋白家族在糖尿病中的作用备受关注。
葡萄糖转运蛋白家族(GLUT)是一组跨膜蛋白,它们能够调节细胞内外葡萄糖的转运。
在人体内,有多种类型的GLUT蛋白存在,且它们分布在不同的组织和细胞中,对葡萄糖的转运有所不同。
糖尿病病人的血液中葡萄糖水平升高,是由于胰岛素的分泌或作用异常导致的,而GLUT蛋白在其中发挥着重要的作用。
在正常情况下,GLUT蛋白能够将血液中的葡萄糖转运到细胞内,维持体内血糖水平的稳定。
而在糖尿病病人中,GLUT蛋白的表达或活性发生变化,导致了葡萄糖转运的异常。
其中,GLUT4蛋白在肌肉和脂肪组织中表达较多,能够调节这些组织内的葡萄糖转运。
然而,在糖尿病病人中,由于GLUT4蛋白的表达或功能降低,导致葡萄糖无法有效地进入细胞内,从而加剧了糖尿病的病情。
除了GLUT4蛋白外,其他类型的GLUT蛋白也在糖尿病中发挥着重要的作用。
例如,GLUT1和GLUT3蛋白能够在多种组织和细胞中发挥作用,调节葡萄糖的转运。
此外,一些新型的GLUT蛋白,例如GLUT5和GLUT11,在近年来的研究中也受到了广泛关注。
为了更好地阐明GLUT蛋白在糖尿病中的作用,科学家们开展了大量的研究工作。
其中,重点研究了GLUT蛋白的调控机制、表达水平变化以及与胰岛素等因素的相互作用。
不同类型的糖尿病病人可能会存在不同类型的GLUT蛋白异常表达。
因此,通过对GLUT蛋白的检测、研究和调节,治疗糖尿病也成为了近年来的研究热点。
除了研究GLUT蛋白在糖尿病中的作用外,科学家们还探究了其中的一些未知问题。
例如,GLUT蛋白可能会和其他相关蛋白一起协同作用,调节细胞内葡萄糖代谢。
此外,近年来,一些研究提出了GLUT蛋白可能存在于外泌体中并影响糖代谢的新假说,这为进一步研究GLUT蛋白的作用机制提出了新的思路。
葡萄糖载体蛋白的分布
葡萄糖载体蛋白(glucose transporter protein)是一类负责细胞内外葡萄糖运输的蛋白质,广泛存在于人体各个组织和器官中。
以下是一些重要的葡萄糖载体蛋白及其分布情况:
1. GLUT1(葡萄糖转运蛋白1):GLUT1主要分布在血脑屏障、红细胞、肾脏、肌肉、肝脏、胎盘、肠道等组织中。
它在维持脑细胞和其他组织的基础代谢中起着重要作用。
2. GLUT2(葡萄糖转运蛋白2):GLUT2主要分布在肝脏、胰岛β细胞、肾脏、小肠和上皮细胞等组织中。
它在肝脏中参与血糖调节,促进肝脏对葡萄糖的摄取,并在胰岛β细胞中参与胰岛素分泌。
3. GLUT3(葡萄糖转运蛋白3):GLUT3主要分布在神经系统中,包括脑组织和神经元。
它是大脑中主要的葡萄糖转运蛋白,负责将血液中的葡萄糖运输到脑细胞以满足能量需求。
4. GLUT4(葡萄糖转运蛋白4):GLUT4主要分布在骨骼肌和脂肪组织中,与胰岛素敏感性相关。
当胰岛素水平升高时,GLUT4会从细胞内转移到细胞膜上,促进葡萄糖的摄取。
5. GLUT5(葡萄糖转运蛋白5):GLUT5主要分布在小肠、肝脏和肾脏中。
它是一种特异性对果糖转运的载体蛋白,负责果糖的吸收和运输。
除了上述几种主要的葡萄糖载体蛋白外,还存在其他亚型的葡萄糖转运蛋白在不同组织和器官中发挥作用。
葡萄糖载体蛋白的分布情况在不同组织中具有特异性,这种分布差异有助于维持机体的能量平衡和代谢功能。
葡萄糖转运蛋白和己糖转运蛋白
葡萄糖转运蛋白和己糖转运蛋白葡萄糖转运蛋白和己糖转运蛋白:生命中的甜蜜使者1. 背景引入在人类的身体中,能量是维持各种生命活动所必需的。
而作为细胞能量的主要来源,葡萄糖在体内被广泛运输和利用。
但是,葡萄糖不能直接进入细胞内,需要依靠两种重要的蛋白质——葡萄糖转运蛋白和己糖转运蛋白来完成其运输过程。
2. 葡萄糖转运蛋白2.1 葡萄糖转运蛋白的结构和功能葡萄糖转运蛋白是一种膜蛋白,在人体细胞膜上起着关键的运输作用。
它们由特定的基因编码,具有高度选择性,能够将葡萄糖从体液中运输到细胞内。
葡萄糖转运蛋白的结构特征使其能够识别和结合葡萄糖分子,然后通过跨膜通道将葡萄糖分子转运到细胞内。
2.2 不同类型的葡萄糖转运蛋白葡萄糖转运蛋白可以分为多种类型,例如GLUT1、GLUT2和GLUT4等。
它们分布在不同的组织和细胞中,以适应不同部位对葡萄糖的需求。
GLUT1广泛存在于脑细胞中,确保脑细胞能够获得足够的葡萄糖供能;而GLUT2则主要分布在肝细胞和肠上皮细胞中,完成对葡萄糖的吸收和释放;GLUT4则主要存在于肌肉和脂肪细胞膜上,调节葡萄糖在运动和静息状态下的转运。
3. 己糖转运蛋白3.1 己糖转运蛋白的功能和作用己糖转运蛋白与葡萄糖转运蛋白类似,也是一种跨膜蛋白,与葡萄糖一起参与细胞内能量代谢。
己糖是一种重要的组织糖,它与葡萄糖一样,需要通过己糖转运蛋白来进入细胞进行利用。
与葡萄糖转运蛋白相比,己糖转运蛋白的亲和力较弱,因此在己糖浓度较高的情况下,己糖能够更容易地与己糖转运蛋白结合并进入细胞内。
3.2 己糖转运蛋白与糖尿病的关系己糖转运蛋白与糖尿病的发生发展密切相关。
在糖尿病患者中,己糖转运蛋白的表达水平和功能可能受到损害,导致己糖转运受阻,己糖在细胞内积聚过多,从而引起高血糖症状。
己糖转运蛋白的研究也为糖尿病的治疗提供了新的思路和方法。
4. 个人观点与总结葡萄糖转运蛋白和己糖转运蛋白作为生命中的重要调控因子,对维持人体稳态和能量供应起着关键的作用。
葡萄糖转运蛋白
2014年5月18日,清华大学医学院教授颜宁研究组在Nature在线发表了题为“Crystal structure of the human glucose transporter GLUT1”的研究论文,在世界上首次报道了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构,初步揭示其工作机制以及相关疾病的致病机理。
葡萄糖(D-glucose)是地球上包括从细菌到人类各种生物已知最重要、最基本的能量来源。
葡萄糖代谢的第一步就是进入细胞:亲水的葡萄糖不能自由穿透疏水的细胞膜,其进出细胞需要通过镶嵌于细胞膜上的葡萄糖转运蛋白完成。
其中一类属于主要协同转运蛋白超家族(Major Facilitator Superfamily,简称MFS)的转运蛋白是大脑、神经系统、肌肉、红细胞等组织器官中最重要的葡萄糖转运蛋白(glucose transporters,简称GLUTs)。
在人体的14个GLUTs中, GLUT1、2、3、4这四种蛋白生理功能最重要,研究最广泛,其中GLUT1因发现最早而得名。
GLUT1几乎存在于人体每一个细胞中,是红细胞和血脑屏障等上皮细胞的主要葡萄糖转运蛋白,对于维持血糖浓度的稳定和大脑供能起关键作用。
在已知的人类遗传疾病中,导致GLUT1功能异常的突变会影响葡萄糖的正常吸收,导致大脑萎缩、智力低下、发育迟缓、癫痫等一系列疾病。
另一方面,当发生癌变时,葡萄糖是肿瘤细胞最主要的能量来源,但是肿瘤细胞由于缺乏氧气供应而只能对葡萄糖进行无氧代谢,同质量葡萄糖所提供的能量不到正常细胞的10%,因而对葡萄糖的需求剧增,在很多种类的肿瘤细胞中都观察到GLUT1的超量表达,以大量摄入葡萄糖维持肿瘤细胞的生长扩增,这使得GLUT1的表达量可能作为检测癌变的一个指标。
自从获得了大量生理、病理、细胞、生化信息之后,获取GLUT1的三维结构就变成了该领域最期待的下一个突破。
颜宁研究组在2012年首次解析了GLUTs的大肠杆菌同源蛋白XylE与葡萄糖结合的高分辨率晶体结构,并利用同源建模预测了GLUT1-4的三维结构;时至今日,人源GLUT1蛋白的晶体结构的捕获为理解这个具有历史研究意义的转运蛋白掀开了新的一章。
葡萄糖转运蛋白的研究进展
本科课程考查(论文)专用封面 作业(论文)题目: 所修课程名称: 修课程时间: 年 月至 年 月 完成作业(论文)日期: 年 月 评阅成绩: 评阅教师签名: 年 月 日__________________学院__________级___________专业姓名____________学号_______________ ………………………………(密)………………………………(封)………………………………(线)………………………………葡萄糖转运蛋白的研究进展2019090134 徐嘉桧摘要:葡萄糖是我们十分熟知的真核生物体内重要的一种能源物质,而葡萄糖转运蛋白(GLUT1)是细胞获取葡萄糖的最基本需求。
葡萄糖转运蛋白是一种组织细胞进行跨膜转运葡萄糖时所必须的重要载体,在哺乳动物胚胎和成熟组织中低水平表达,但在缺氧及缺血的恶性肿瘤细胞中表达显著增高。
一句话概括,葡萄糖转运蛋白无论是在人体或是在其他真核细胞中都扮演着十分重要的任务,因此,对于科学家们也做了许多关于葡萄糖转运蛋白的相关研究。
本文将分别从葡萄糖转运蛋白(以GLUT1为主)在植物中的研究;影响葡萄糖转运蛋白在植物体中发挥功能的因素以及葡萄糖转运蛋白在生物体体内的各项作用和应用来阐述现代葡萄糖转运蛋白的各项研究进展。
关键词:葡萄糖转运蛋白,血糖调节,肿瘤1、葡萄糖转运蛋白的简介葡萄糖是我们所熟知的真核生物体内重要的一种能源物质,葡萄糖转运蛋白(GLUT1)是细胞获取葡萄糖的最基本需求。
对于细胞而言,氧化代谢是保持生物有机体功能的一个重要过程,机体组织氧化代谢的能量所需依赖于机体充足的葡萄糖供应。
葡萄糖转运蛋白类型多样,功能各异,其中葡萄糖转运蛋白(GLUT1)功能的缺失会造成严重的疾病,尤其是可能造成永久的脑部损伤,包括早发型惊厥,智力缺陷等。
2、葡萄糖转运蛋白在植物中的研究葡萄糖转运蛋白是一种组织细胞进行跨膜转运葡萄糖时所必须的重要载体。
在植物中,由于葡萄糖转运蛋白(GLUT1)是通过维持细胞膜两侧的葡萄糖浓度来维护细胞的稳定的,因此它在植物抗逆境方面起了重要作用。
葡萄糖转运蛋白及其结构生物学研究
葡萄糖转运蛋白及其结构生物学研究在人体中,葡萄糖是一种重要的营养物质,是身体能量的主要来源。
在细胞中,葡萄糖的转运与利用都需要依赖于葡萄糖转运蛋白(Glucose Transporter,简称GLUT)。
GLUT是一类跨膜蛋白,主要负责细胞的内吞和外排,可以将外源性的葡萄糖以及细胞内产生的葡萄糖转运到胞质中,从而维持细胞内外浓度的平衡。
GLUT在不同种类细胞中具有不同的表达型,其主要分为12个亚型,分别为GLUT1-12。
不同的亚型在不同的组织、不同的细胞内表达量也不同,而在同一细胞内,它们的表达量也会随着细胞的代谢状态和环境的改变而发生变化。
在近年来的研究中,人们发现GLUT能够与多种生物制剂相互作用,包括蛋白质、核酸、药物等,对其结构与功能的研究,不仅为深入了解GLUT及其作用机制提供了重要的线索,也为药物研发与治疗提供了新的思路。
GLUT的结构体系也是结构生物学研究的热点之一。
GLUT属于膜蛋白家族,其膜外端具有多个环状结构,可以与葡萄糖发生结合。
而其膜内侧则有12条跨膜螺旋结构,这些螺旋结构由膜蛋白的α螺旋本身和膜蛋白的跨膜域(TM domain)共同构成。
膜蛋白的跨膜域,是膜蛋白中最为稳定的结构之一,是研究膜蛋白家族的重要手段。
在最近几年的研究中,人们还发现,不同的GLUT亚型在其蛋白质序列中会出现一些共性的保守序列,这些序列可以在不同GLUT亚型之间进行比对,从而建立更加准确的GLUT家族进化关系树。
同时,GLUT还与其他蛋白质的相互作用也在近年来的研究中得到了广泛关注。
例如GLUT与其它跨膜转运蛋白的相互作用,以及与细胞骨架和细胞信号转导通路等方面的相互作用,都为深入探究GLUT的作用机理提供了思路。
总之,GLUT作为细胞内外葡萄糖平衡的关键蛋白,其在细胞生理和病理过程中的作用越来越受到重视。
然而,目前GLUT结构生物学和功能的研究仍需要进一步的深入。
关于葡萄糖转运蛋白GLUT
关于葡萄糖转运蛋⽩GLUT据⽹络,6⽉5⽇,清华⼤学宣布:该校医学院颜宁教授研究组在世界上⾸次解析了⼈源葡萄糖转运蛋⽩GLUT1的晶体结构,初步揭⽰了它的⼯作机制以及相关疾病的致病机理,在⼈类攻克癌症、糖尿病等重⼤疾病的探索道路上迈出了极为重要的⼀步。
未来,⼈类有望“饿死”癌细胞。
据颜宁介绍,⽬前已经发现了葡萄糖转运蛋⽩GLUT1晶体结构运转过程中的⼀个构象,结合该团队早在2012年发现的细菌葡萄糖转运蛋⽩的两个构象,只要再发现⼀个构象,就可以相对完整地理解⼈体内葡萄糖运转机理的整个过程。
回想在好多试题中出现过葡萄糖转运蛋⽩GLUT,有必要查找资料整理。
⼈类对葡萄糖跨膜转运的研究已有约100年的历史。
这类葡萄糖转运蛋⽩家族包含多个成员,其中科学家对GLUT1、GLUT2、GLUT3、GLUT4这四个蛋⽩的研究最为深⼊,且证实与多种⼈类疾病的发⽣密切相关,如婴⼉癫痫发作、Fanconi-Bickel综合症、糖尿病、肥胖等。
但是⽬前对于此类重要蛋⽩的结构信息知之甚少。
1977年第⼀次从红细胞⾥分离出了转运葡萄糖的蛋⽩质GLUT1。
在1985年鉴定出GLUT1的基因序列。
此后,获取GLUT1的三维结构从⽽真正认识其转运机理就成为该领域最前沿也最困难的研究热点。
过去⼏⼗年间,美国、⽇本、德国、英国等国的诸多世界顶尖实验室都曾经或正在为此全⼒攻关,但始终未能成功。
转运蛋⽩GLUT1⼏乎存在于⼈体每⼀个细胞中,是⼤脑、神经系统、肌⾁等组织器官中最重要的葡萄糖转运蛋⽩,对于维持⼈的正常⽣理功能极为重要,⼀⽅⾯,如果转运蛋⽩GLUT1功能部分缺失,将会使细胞对葡萄糖吸收不⾜⽽导致⼤脑萎缩、智⼒低下、发育迟缓、癫痫等系列疾病,并会因葡萄糖不能及时为⼈体利⽤消耗⽽导致⾎糖浓度的异常升⾼。
另⼀⽅⾯,转运蛋⽩GLUT1在癌细胞的新陈代谢过程中也发挥着重要功能。
葡萄糖转运蛋白-1与NSCLC相关性的研究进展
NC C S L 患者术后长期生存率有关。O aa g 等 报道 , 理标 w 病 本有 G U - m N 扩 增 者 的生 存 率 显 著 低 于 无 G U - L T1 R A L T1
性强 、 生长旺盛的肺癌 细胞葡 萄糖代 谢相应增 加 , 其跨 膜转
运蛋 白的表达亦 随之增 加 。而 且 G U - L T1的表 达 同早 晚期
源, 其通过不 同的载体 进入 细胞。G U L T是葡 萄糖跨膜 转运
过程 中最 重要 的蛋 白质家族 , 主要功 能是运载葡萄糖进 入上
皮细胞及促进 细胞 代谢 。G U 允 许葡萄糖 进人细胞 内 , LT 通 过浓 度梯 度及 N 赖 的化学 梯度 实现 , a依 以易化扩 散 方 式顺浓度梯度 转运 葡萄糖 , 转运过 程不消耗 能量 。G U - 其 L T 1 还可阻止细胞膜 内外其他物 质通过 , 以保持细胞 内外成分 的平衡 , 参与组织和血液 间葡萄糖 的转运 。 J
素 、 岛素、 胰 腺苷、 缓激肽 、 白激酶 c 佛波酯 、 蛋 、 丁酸盐 、 钒酸 盐、 甲状腺激素等均能上调 G U 一 表 达 ; 脂餐 、 L T1 ③ 糖皮 质激 素、 花生 四烯酸 、 环磷酸腺 苷等 : 上述 因 素均 可下调 G U L  ̄I 表达 ; ④糖原储 存 : G U - 与 L T 1表达呈 负 相关 。当糖原 储存
中图分类号 : 7 42 R 3 .
文献标 志码 : A
文章编 号 : 0 -6 X(0 0 2 -140 1 22 6 2 1 ) 7 1 - 0 0 2 表达 ; 细胞生长 因子 : ② 血小 板生长 因子 、 表皮 生长 因子 、 胰
葡萄糖转运蛋白
人类不同肿瘤和癌细胞系中已发现5种葡萄糖转运子亚型,Glut-1是惟一的几乎存在于所有癌细胞系中的亚型,并已发现在许多人类肿瘤中均有高表达,与肿瘤最为密切相关。
Glut-1的过度表达是恶性细胞在生长转化过程中对其所处的特殊生理微环境的反应。
Chung JK,Lee YJ,Kim C,el a1.Mechanisms related to[ F]fluoro de-oxyglucose uptake of human colon cancers transplanted in nude mice[J].J Nucl Med,1999,40:339.Glut-1过度表达可转运更多的葡萄糖以满足恶性细胞高代谢率和快速生长的需要。
体内外的实验表明,Glut-1对18F-FDG的吸收起主要作用。
Brown RS,Leung JY,Kison PV,et a1.Glucose transporters andFDG up-take in untreated primary hmnan non-small cell lung cancer. J Nucl Med,1999,40 :556一.葡萄糖转运蛋白1(glucose transporter 1,GLUT-1)是一种组织细胞进行跨膜转运葡萄糖的重要载体,在哺乳动物胚胎和成熟组织中低水平表达,但在缺氧及缺血的恶性肿瘤细胞中表达显著增高,且与肿瘤进展、患者预后有着一定关系。
研究发现,不同部位GLUT-1的表达程度与肿瘤的关系存在着一定的差异,例如:在食管癌中,GLUT-1表达的高低和肿瘤细胞的浸润程度、淋巴结转移以及病理分级都有着一定相关性;在肺癌中,GLUT-1表达与其分期有关,越是晚期的肿瘤相应的GLUT-1表达阳性率越高;在眼鳞状细胞癌细胞中,GLUT-1表达强弱与肿瘤的等级及细胞的增殖呈正相关¨;在胰腺导管腺癌中,通过GLUT-1的检测能为其早期判断肿瘤的恶性程度、生存率高低提供重要信息J。
葡萄糖转运蛋白和己糖转运蛋白
葡萄糖转运蛋白和己糖转运蛋白葡萄糖转运蛋白和己糖转运蛋白是两种重要的膜蛋白,它们在维持细胞内外葡萄糖和己糖浓度平衡方面发挥着重要的作用。
本文将重点介绍葡萄糖转运蛋白和己糖转运蛋白的结构和功能。
首先,让我们来了解葡萄糖转运蛋白。
葡萄糖转运蛋白是一种跨膜蛋白,它存在于细胞膜上,并能够将葡萄糖从细胞外输入到细胞内。
这个过程可以被称为主动转运,因为它需要能量的参与。
葡萄糖转运蛋白有多种亚型,其中最重要的是GLUT1、GLUT2和GLUT4。
GLUT1广泛存在于细胞膜上,它在维持细胞对葡萄糖的需求和代谢上起着重要作用。
尤其是在脑部组织中,GLUT1扮演着将血液中的葡萄糖转运到神经元细胞内的关键角色。
GLUT2主要存在于肝脏细胞和胰岛β细胞中。
在肝脏细胞中,GLUT2通过将葡萄糖从细胞内排出来,帮助维持血液中的葡萄糖水平。
而在胰岛β细胞中,GLUT2的存在使得这些细胞能够感应到血液中的葡萄糖浓度的变化,并根据需要释放适当的胰岛素。
GLUT4主要分布在肌肉和脂肪细胞中。
它的独特之处在于,它能够在胰岛素的作用下从细胞内突然转移到细胞膜上,从而使葡萄糖能够被细胞摄取和利用。
这个过程对于血糖水平的调节至关重要,因此GLUT4被认为是糖尿病治疗的重要靶点。
与葡萄糖转运蛋白相比,己糖转运蛋白在生理上的作用相对较少。
己糖转运蛋白可以将己糖转运进入细胞内部,参与葡萄糖代谢途径中的一些次要反应。
己糖是一种六碳糖,在直肠中被分解,经肝脏转运为葡萄糖,参与人体能量供应。
己糖转运蛋白也是一种跨膜蛋白,存在于肠道、肝脏和肾脏等组织中。
它的亚型有两种,分别是SGLT1和SGLT2。
SGLT1广泛分布于肠道上皮细胞和肾脏近曲小管等组织中。
它通过将己糖与钠离子共同转运进入细胞内,从而使己糖被吸收。
SGLT1在肠道中的功能是将葡萄糖和己糖从食物中吸收到血液中,起到营养物质的吸收和运输作用。
在肾脏中,SGLT1使己糖被重吸收,以保持体液中的己糖浓度稳定。
葡萄糖转运蛋白1在结直肠癌中的表达及其与预后的关系
葡萄糖转运蛋白1在结直肠癌中的表达及其与预后的关系武雪亮;王立坤;屈明;周海丰;郭飞;杨永江;刘博;杨东东;薛军【摘要】目的研究葡萄糖转运蛋白1(GLUT-1)在结直肠癌组织中的表达及其与临床病理特征间的关系.方法选取我院结直肠癌(癌组)和癌旁正常黏膜组织(正常组)各50例,应用逆转录聚合酶链反应法(RT-PCR)和蛋白质印迹法(Western blot)检测两组中GLUT-1 mRNA和蛋白质的表达情况,并应用免疫组化法(SP)检测GLUT-1在两组中的阳性表达,分析GLUT-1表达在结直肠肿瘤中的临床意义,同时积极随访,分析GLUT-1的表达与结直肠癌患者生存期的关系.结果 RT-PCR结果显示:癌组中GLUT-1mRNA的表达水平为(0.96±0.05),明显高于正常组(0.17±0.02),P=0.003.Western blot结果显示:GLUT-1蛋白在癌组中的表达水平为(0.84±0.06),明显高于正常组(0.17±0.05),P=0.011.SP结果显示:GLUT-1在癌组中阳性表达为68.00%(34/50)明显高于正常组的16.00%(8/50),差异均有统计学意义(x2=18.255,P=0.000).GLUT-1表达与分化程度、浸润深度、TNM分期、淋巴结转移、肝转移、脉管浸润、在CEA(+)、CA199(+)等密切相关,均P< 0.01,而与病变大小无关,P>0.05;GLUT-1阳性组的中位生存时间为267 d(95%CI为230.07~ 303.93),而阴性组的中位生存时间为307 d(95%CI为279.16~335.82),两组间的生存曲线差异具有统计学意义(P=0.031).结论 GLUT-1表达上调与结直肠癌的发生、发展具有较高的相关性,且与患者预后相关,其有望成为结直肠肿瘤潜在的生物学标志物.【期刊名称】《实用医学杂志》【年(卷),期】2019(035)005【总页数】5页(P739-742,746)【关键词】葡萄糖转运蛋白1;结直肠癌;逆转录聚合酶链反应;蛋白质印迹;免疫组化;临床意义;预后【作者】武雪亮;王立坤;屈明;周海丰;郭飞;杨永江;刘博;杨东东;薛军【作者单位】河北北方学院附属第一医院普通外科河北张家口075000;河北北方学院附属第一医院超声医学科河北张家口075000;河北北方学院附属第一医院普通外科河北张家口075000;河北北方学院附属第一医院普通外科河北张家口075000;河北北方学院附属第一医院普通外科河北张家口075000;河北北方学院附属第一医院普通外科河北张家口075000;3河北北方学院附属第一医院病理科河北张家口075000;河北北方学院附属第一医院普通外科河北张家口075000;河北北方学院附属第一医院普通外科河北张家口075000【正文语种】中文据报道20~40 岁的青年结直肠癌Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期患者,其5年生存率分别为87.9%、75.4%、51.3%、8.0%,60岁以上老年患者的5年生存率则分别为91.9%、69.8%、52.8%、6.6%,因此早期诊断、合理治疗和有效的预后监测是提高结直肠癌疗效的关键[1-2]。
司美格鲁肽原理解析
司美格鲁肽原理解析司美格鲁肽(SGLT)是一种葡萄糖转运蛋白,它在肾脏中发挥重要的作用。
本文将对司美格鲁肽原理进行深入解析,探讨其工作原理、影响因素以及其在治疗糖尿病中的应用。
首先,我们来了解司美格鲁肽的工作原理。
司美格鲁肽主要存在于肾小管上皮细胞的细胞膜上,它可以增加肾小管对葡萄糖的重吸收。
在正常情况下,肾小管会将尿液中的葡萄糖排出体外,但司美格鲁肽的存在使得肾小管对葡萄糖的重新吸收量增加。
尽管这种机制在正常情况下对于维持葡萄糖的稳态非常重要,但对于糖尿病患者来说,司美格鲁肽的作用可能会导致高血糖。
其次,我们来探讨司美格鲁肽原理受到的影响因素。
一个重要的因素是血糖水平。
当血糖浓度较高时,司美格鲁肽的转运活性会增加,从而增加对葡萄糖的重吸收。
而当血糖浓度较低时,司美格鲁肽的转运活性则减弱。
此外,其他因素如药物的影响、患者的肾功能状态以及疾病的进展也可能对司美格鲁肽的工作原理产生影响。
司美格鲁肽在治疗糖尿病中有着广泛的应用。
当前,一些抑制司美格鲁肽的药物已经被开发用于治疗2型糖尿病。
这些药物主要通过减少肾小管对葡萄糖的重吸收来帮助控制血糖水平。
此外,司美格鲁肽还可能对糖尿病患者的其他并发症产生积极的影响。
例如,一些研究表明,抑制司美格鲁肽可能有助于减少心血管疾病等并发症的风险。
总结来说,司美格鲁肽是一种重要的葡萄糖转运蛋白,在肾脏中发挥着重要的作用。
通过增加肾小管对葡萄糖的重吸收,司美格鲁肽维持着葡萄糖的稳态。
然而,在糖尿病患者中,司美格鲁肽的作用可能导致高血糖。
目前,一些抑制司美格鲁肽的药物已经用于治疗2型糖尿病,并且可能带来一系列积极的影响。
对于糖尿病患者来说,深入理解司美格鲁肽的原理和应用是至关重要的。
以上是我对司美格鲁肽原理的解析。
希望这篇文章对您有所帮助,并能提供全面和深入的理解。
如有任何问题,请随时向我提问。
葡萄糖转运蛋白的分子生物学研究
葡萄糖转运蛋白的分子生物学研究葡萄糖是人体能量供应的重要来源。
但是,葡萄糖无法直接通过人体细胞膜进入细胞内部,需要转运蛋白来协助。
其中最为重要的是葡萄糖转运蛋白,也称为GLUT,是一种能够媒介葡萄糖跨过生物膜的蛋白质。
葡萄糖转运蛋白的研究历史可以追溯到上世纪50年代。
当时,研究人员通过利用放射性同位素的方法发现,葡萄糖的进入细胞是一个主动转运过程,并且存在摄取速率饱和的现象。
随后,经过多年的研究,发现了不同类型的葡萄糖转运蛋白家族成员。
目前已经鉴定出了13种不同类型的葡萄糖转运蛋白家族成员,其中一号到五号分别称为GLUT1、GLUT2、GLUT3、GLUT4和GLUT5。
这些蛋白质在不同的组织和器官中表达,分别具有不同的特点和功能。
比如,GLUT1主要分布在组织细胞、脑、肾和肝等处,是细胞需求能量时的首选葡萄糖转运蛋白;GLUT2则分布在肝脏、肠道和胰岛β细胞等组织,是血液中高浓度的葡萄糖进入肝脏和胰岛β细胞的必要转运蛋白;GLUT3则在所有组织和器官中表达,是神经系统中唯一的葡萄糖转运蛋白,而GLUT4则主要分布在肌肉和脂肪细胞表面,负责调节机体葡萄糖摄取和代谢。
此外,还有GLUT5和GLUT7等葡萄糖转运蛋白,它们分别主要参与小肠和肾脏中葡萄糖的吸收和排泄。
然而,尽管葡萄糖转运蛋白的种类已经鉴定得比较清楚,但是这些蛋白质的分子生物学特性以及其与疾病的关系,还需要进一步的研究探索。
例如,GLUT4与2型糖尿病之间存在密切的关系。
糖尿病是一种慢性代谢疾病,患者在病情轻重程度下会出现高血糖的情况。
在2型糖尿病患者中,GLUT4的功能能力受到了抑制,导致葡萄糖不能从血液中进入肌肉和脂肪细胞,进而形成高血糖状态。
因此,探究GLUT4的病理机理和寻找其拮抗剂,有望成为治疗2型糖尿病的有效手段。
此外,葡萄糖转运蛋白在肿瘤生长中也起到了重要作用。
之前的研究表明,许多恶性肿瘤存在过高的葡萄糖代谢水平,这也被称为“战争”效应。
对葡萄糖转运蛋白的讨论
对葡萄糖转运蛋白的讨论关键词:葡萄糖转运蛋白糖尿病胰岛素释放障碍胰岛素抵抗葡萄糖转运蛋白是细胞转运葡萄糖的载体。
研究发现,葡萄糖转运蛋白(后简称01瓜)是一个蛋白家族,包括多种蛋白,它们在体内的公布以及与葡萄糖分子的亲合力差异显著。
其中00112和6[呢4尤为重要。
6^12是胰岛已细胞膜上的转运蛋白,在血糖浓度升高时,促进6^12对葡萄糖的转运功能,继而刺激胰岛素释放。
60114在脂肪细胞和肌细胞中表达,胰岛素刺激00^4 在脂肪细胞和肌细胞或表达,胰岛素刺激60114分子转移到细胞膜上,促进葡萄糖分子的转运过程。
GLUT2和GLUT4分子的研究对于糖尿病的胰岛素释放障碍和胰岛素抵抗有重要意义。
1GLUT的分类除了肾和肠道有能量依赖性的钠-葡萄糖协同转运外,其它大多数细胞都有非能量依赖的转运体存在。
它们将葡萄糖分子从高浓度向低浓度载过细胞膜。
现已发现至少存在五种这样的转运蛋白,它们对葡萄糖的转运有各自不同的特点,*SGLUTl、GLUT2、GLUT3、00^4和60^5。
GLUTl分子在人类所有组织中均存在,它调节葡萄糖摄取。
它对葡萄糖分子有很高的亲合力,因此在相对低浓度葡萄糖的状态下也能转运葡萄糖分子。
由于这个原因,6^11是一种重要的脑血管系统成分,保证足够血浆葡萄糖分子转运进入中枢神经系统。
与00111不同,60112分子对葡萄糖亲合力极低,似乎仅在血浆葡萄糖水平相对较高时才作为转运体发挥载体功能。
例如饭后,胰岛8细胞和肝细胞中起葡萄糖转运功能的分子就是GLUT2。
这种生理功能抑制了正常状态或饥饿条件下肝脏对葡萄糖分子的摄取和胰岛素不正常分泌。
0§&^#等人研究发现,对于11型、1型早期糖尿病人和胰腺移植失败的病人,在血糖浓度升高时,普通3细胞中00^2分子的表达有所下降。
因此他们得出结论:对于上述病人,高血糖通过对01『2的下调作用减少葡萄糖诱导的胰岛分泌,加重病情。
虽然,GLUT2分子是葡萄糖刺激胰岛素分泌的一个关键因子,但其他环节如糖激酶异常,ADP-核糖生成障碍等均与胰岛素分泌障碍有关,因此上述实验只能说明GLUT2分子在胰岛B细胞的葡萄糖转运中起着重要作用,其它结论还有待研究。
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对葡萄糖转运蛋白的讨论(一)
关键词:葡萄糖转运蛋白糖尿病胰岛素释放障碍胰岛素抵抗葡萄糖转运蛋白是细胞转运葡萄糖的载体。
研究发现,葡萄糖转运蛋白(后简称GLUT)是一个蛋白家族,包括多种蛋白,它们在体内的公布以及与葡萄糖分子的亲合力差异显著。
其中GLUT2和GLUT4尤为重要。
GLUT2是胰岛B细胞膜上的转运蛋白,在血糖浓度升高时,促进GLUT2对葡萄糖的转运功能,继而刺激胰岛素释放。
GLUT4在脂肪细胞和肌细胞中表达,胰岛素刺激GLUT4在脂肪细胞和肌细胞或表达,胰岛素刺激GLUT4分子转移到细胞膜上,促进葡萄糖分子的转运过程。
GLUT2和GLUT4分子的研究对于糖尿病的胰岛素释放障碍和胰岛素抵抗有重要意义。
1GLUT的分类
除了肾和肠道有能量依赖性的钠-葡萄糖协同转运外,其它大多数细胞都有非能量依赖的转运体存在。
它们将葡萄糖分子从高浓度向低浓度载过细胞膜。
现已发现至少存在五种这样的转运蛋白,它们对葡萄糖的转运有各自不同的特点,分为GLUT1、GLUT2、GLUT3、GLUT4和GLUT5。
GLUT1分子在人类所有组织中均存在,它调节葡萄糖摄取。
它对葡萄糖分子有很高的亲合力,因此在相对低浓度葡萄糖的状态下也能转运葡萄糖分子。
由于这个原因,GLUT1是一种重要的脑血管系统成分,保证足够血浆葡萄糖分子转运进入中枢神经系统。
与GLUT1不同,GLUT2分子对葡萄糖亲合力极低,似乎仅在血浆葡萄
糖水平相对较高时才作为转运体发挥载体功能。
例如饭后,胰岛B细胞和肝细胞中起葡萄糖转运功能的分子就是GLUT2。
这种生理功能抑制了正常状态或饥饿条件下肝脏对葡萄糖分子的摄取和胰岛素不正常分泌。
OgawaY等人研究发现,对于Ⅱ型、Ⅰ型早期糖尿病人和胰腺移植失败的病人,在血糖浓度升高时,普通B细胞中GLUT2分子的表达有所下降。
因此他们得出结论:对于上述病人,高血糖通过对GLUT2的下调作用减少葡萄糖诱导的胰岛分泌,加重病情。
虽然,GLUT2分子是葡萄糖刺激胰岛素分泌的一个关键因子,但其他环节如糖激酶异常,ADP-核糖生成障碍等均与胰岛素分泌障碍有关,因此上述实验只能说明GLUT2分子在胰岛B细胞的葡萄糖转运中起着重要作用,其它结论还有待研究。
GLUT3分子在所有组织中均已发现,主要作为神经元表面的葡萄糖转运体,它对葡萄糖分子也有高亲合性,负责将葡萄糖从脑脊液转运至神经元细胞。
GLUT4主要存在于骨骼肌、脂肪细胞的胞浆中,一般情况下,不能起转运葡萄糖的作用,仅在胰岛素的信号刺激下,才能通过易位作用转运到细胞膜上,促进饭后葡萄进入上述组织中储存起来。
GLUT5在人类小肠刷状缘上表达,主要作为果糖转运体,在肝脏也高度表达。
2GLUT4分子是研究的一个热点
糖尿病的发病机制归纳而言无外乎两个方面,一是胰岛素分泌不足,
二是胰岛素抵抗。
胰岛素抵抗的结果,血浆中胰岛素水平虽高,但血糖浓度还是比正常情况高。
葡萄糖转运机制障碍是胰岛素抵抗的一个重要方面,也是现今研究的一个热点。
在骨骼肌和脂肪细胞,胰岛素刺激葡萄糖转运过程如下:首先胰岛素与细胞膜上的受体结合,然后通过至今仍不明确的信号传递过程使含有GLUT4分子的囊泡从胞内池移动到细胞膜,然后与膜融合,将GLUT4分子固定在细胞膜上,从而发挥转运葡萄糖等C1-C3位置有相同结构的其它糖分子(如L-阿拉伯糖、D-木糖、半乳糖)的作用。
胰岛素抵抗虽然包括GLUT4转运活性的下降,但这种缺陷是否是GLUT4分子数量不足引起的呢?GarveywT等人研究证实,无论是在糖尿病人还是非糖尿病患者,只要存在胰岛素抵抗,GLUT4的数量并无明显减少,但GLUT4的易位作用发生了障碍,它们在高密度膜区异常积累,但不能转移到细胞膜上。
这种现象在骨骼肌细胞和脂肪细胞中均已被发现。
所以胰岛素抵抗的机制之一可能是GLUT4分子易位障碍,而不是合成、释放不足。