ตัวขนส่งกลูโคส

ตัวขนส่งกลูโคส (GLUT) เป็นตระกูลของโปรตีนเมมเบรนที่พบในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ การกระทำของพวกเขาช่วยให้สามารถถ่ายโอนกลูโคสผ่านเยื่อหุ้มพลาสมา เราจำได้ว่าในเรื่องนี้ ซับสเตรตที่มีพลังที่สำคัญมาก ซึ่งเป็นแบบมีขั้ว ไม่สามารถข้ามฟอสโฟลิปิดไบเลเยอร์ที่เป็นลักษณะเฉพาะได้เองตามธรรมชาติ

ในมนุษย์ การขนส่งกลูโคสสามารถเกิดขึ้นได้ตามเกรเดียนต์ (การอำนวยความสะดวกในการแพร่กระจาย) หรือต่อต้านการเกรเดียนต์ (การขนส่งเชิงรุก)

การขนส่งแบบแอคทีฟเกิดขึ้นในลำไส้และท่อไตและต้องการการใช้พลังงานทางชีวเคมีทางอ้อม (Na + / กลูโคสซิมพอร์ต) การแพร่กระจายที่อำนวยความสะดวกไม่ต้องการ ATP และเกี่ยวข้องกับการขนส่งกลูโคสที่เรียกว่า GLUTs

ในมนุษย์มีไอโซฟอร์มจำนวนมากของ GLUT ซึ่งระบุโดยการเพิ่มจำนวน (GLUT-1, GLUT-2, GLUT-3, GLUT-n) ซึ่ง - แม้ว่าจะค่อนข้างคล้ายกัน - แตกต่างกันในคุณสมบัติบางอย่าง

ตัวขนส่งกลูโคสที่เป็นที่รู้จักและได้รับการศึกษามากที่สุดคือ GLUT-4 เนื่องจากมีความไวต่ออินซูลินโดยตรง ภายใต้สภาวะปกติ ตัวพานี้จะอยู่ในบริเวณไซโตพลาสซึมและการเคลื่อนตัวของมันบนเยื่อหุ้มเซลล์จะถูกกระตุ้นโดยการจับตัวของอินซูลินกับเมมเบรน ตัวรับ กระบวนการนี้ส่งเสริมการเคลื่อนที่ของกลูโคสจากของเหลวคั่นระหว่างหน้าเข้าสู่เซลล์ เมื่อความเข้มข้นของกลูโคสในเลือดเป็นปกติและขจัดอินซูลิน โมเลกุล GLUT 4 จะถูกกำจัดออกจากพลาสมาเมมเบรนอย่างช้าๆ และกักเก็บโดยเอ็นโดไซโทซิสในถุงน้ำภายในเซลล์

ตัวขนส่งกลูโคส GLUT-4 ส่วนใหญ่มีอยู่ในกล้ามเนื้อโครงร่าง หัวใจ และเนื้อเยื่อไขมันสีขาวและสีน้ำตาล ซึ่งไม่ได้กำหนดไว้อย่างน่าประหลาดใจว่าเป็นเนื้อเยื่อที่ขึ้นกับอินซูลิน ที่ระดับกล้ามเนื้อ การเคลื่อนย้ายของตัวขนส่ง GLUT-4 จากตำแหน่งภายในเซลล์ (ถุงน้ำ) ไปยังเยื่อหุ้มพลาสมายังได้รับผลดีจากการหดตัว การไหลเวียนของเลือดที่เพิ่มขึ้น และระดับไกลโคเจนในระดับต่ำซึ่งเป็นลักษณะการออกกำลังกายที่ยาวนาน สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมการเล่นกีฬาจึงเป็นยาที่มีประโยชน์มากในการป้องกันภาวะดื้อต่ออินซูลินและในการรักษาโรคเบาหวาน

ตัวขนส่งกลูโคสโดยเฉพาะคือ GLUT-2 ซึ่งแสดงออกส่วนใหญ่ในตับ อันที่จริงโปรตีนชนิดนี้สามารถทำงานได้ทั้งสองทิศทาง โดยสนับสนุนการผ่านของน้ำตาลจากเซลล์ไปยังของเหลวคั่นระหว่างหน้าและในทางกลับกัน หน้าที่นี้มีความสำคัญมากเพราะตับเป็นตำแหน่งหลักของการสร้างกลูโคนีเจเนซิส นั่นคือการสังเคราะห์กลูโคสจากอดีตโนโว (ซึ่งจะต้องถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือด) โดยเริ่มจากกรดอะมิโน กลีเซอรอล และกรดแลคติก GLUT-2 ยังสามารถขนส่งกาแลคโตส แมนโนส และฟรุกโตส ความจุหลังที่ใช้ร่วมกันกับตัวขนส่ง GLUT-5

GLUT-2 ยังแสดงออกในเซลล์ตับอ่อน B และมีลักษณะเฉพาะด้วยความสัมพันธ์ที่ต่ำที่เกี่ยวข้องกับ "ความจุสูง (ไม่เคยอิ่มตัวด้วยกลูโคส)

นอกจากนี้ ในตับยังพบโปรตีนขนส่ง GLUT-7 ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวขนส่งกลูโคสภายในเซลล์ ซึ่งมีความสำคัญต่อการส่งเสริมการส่งออกปริมาณที่ผลิตในระหว่างกระบวนการสร้างกลูโคส

เนื้อเยื่อบางส่วนในร่างกายมนุษย์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับอินซูลินในการจัดหากลูโคส นอกจากตับแล้ว ที่ระดับสมองและเซลล์เม็ดเลือดแดง เราพบตัวอย่าง "สารขนส่งกลูโคสที่ไม่ขึ้นกับอินซูลินที่มีความเข้มข้นสูง เช่น GLUT-1 และ GLUT-3