Glut 2 características, estrutura, funções

GLUT2 É um transportador de glicose de baixa afinidade que é expresso em membranas celulares pancreáticas, fígado, renal e intestinal, bem como astrócitos e tanicitos. Além de mediar o transporte de glicose, também está envolvido no transporte de frutose, galactose e glucosamina; Então, mais do que um transportador de glicose é um transportador hexoso.

O fato de apresentar uma baixa afinidade pela glicose permite que você atue como uma proteína sensor de níveis de glicose no sangue. Portanto, participe do controle regulatório de muitos eventos fisiológicos que respondem a flutuações da concentração de glicose no sangue.

O transporte de difusão facilitado de glicose tipo 2 (GLUT2) altera a conformação mobilizando o local de ligação à glicose do lado externo para o lado interno da membrana (proteína transportadora). Por Ladyofhats [Domínio Público] (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)], da Wikimedia Commons.

Entre os numerosos processos que regulam estão: 1) a liberação de insulina por células pancreáticas estimuladas por altas concentrações de glicose; 2) secreção de glucagon por hepatócitos para produção de glicose em casos de hipoglicemia.

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Transporte de glicose para o interior da célula

Aproximadamente 75% de glicose que entra na célula para alimentar as vias metabólicas da produção de energia, o faz através de um mecanismo de transporte passivo facilitado por proteínas abrangentes de membrana chamadas transportadoras.

Este mecanismo de transporte é amplamente conhecido como disseminação fornecida. Não requer uma contribuição energética a ser realizada e é dada a favor de um gradiente de concentração. Isto é, de uma zona de alta concentração a uma baixa concentração.

Pelo menos 14 isoformas de transperadores de difusão facilitaram a glicose, incluindo o GLUT2, foram identificados até o momento. Todos eles pertencentes à superfamília dos principais facilitadores (MSF) e, por consenso, chamados GLUTs (pela sigla em inglês de "transportadores de glicose").

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As diferentes excelentes excelentes que foram caracterizadas até o momento são codificadas pelos genes SLC2A e exibem diferenças acentuadas na sequência de aminoácidos, a preferência pelos substratos que transportam e na distribuição de células e tecidos.

Características do GLUT2

GLUT2 mobiliza a glicose através de um único mecanismo de transporte de direção (uniporta). Esta função também é feita GLUT1, a transportadora de glicose mais abundante em praticamente todos os mamíferos.

No entanto, diferentemente disso, ele tem uma afinidade extremamente baixa devido à glicose, o que significa que só é capaz de transportá -lo quando as concentrações desse açúcar geralmente atingem valores muito altos no meio extracelular.

Apesar de ter baixa afinidade por glicose, apresenta alta capacidade de transporte, o que implica que pode transportar grandes quantidades dessa hexose em alta velocidade. Essas duas características parecem estar relacionadas ao papel que esse transportador deve responder a mudanças sutis na concentração de glicose.

Estudos de caracterização molecular deste transportador mostraram que isso não apresenta uma única especificidade devido a glicose. Pelo contrário, é capaz de mediar o transporte passivo de frutose, galactose, mão e glicosamina. Apresentando baixa afinidade pelos três primeiros e alta afinidade por glucosamina.

Como todas essas moléculas são açúcares de seis átomos de carbono, pode ser considerado como um transportador hexoso em vez de um transportador de glicose.

Estrutura GLUT2

GLUT2 apresenta uma sequência peptídica de 55% idêntica à do transportador de alta afinidade para glicose GLUT1.

No entanto, apesar dessa baixa porcentagem de similaridade entre as sequências de ambos os transportadores, os estudos realizados por cristalografia de raio X mostraram que eles têm uma estrutura semelhante.

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Esta estrutura corresponde à de uma proteína transmembranal multipaso em α-hélice. Isto é, ele atravessa a membrana várias vezes através de segmentos transmembranares que têm configuração de α-hélice.

Como em todos os membros da super família dos facilitadores principais (MSF), aos quais pertence, 12 segmentos helicoidais cruzam a membrana. Seis deles são reorganizados espacialmente para formar um poro hidrofílico através do qual os açúcares são mobilizados.

Deve -se notar que o local da união hexose é definido pela orientação e pseudopsimetria apresentada pelo terminal carboxil e amino amino final da proteína. Ambos expostos ao mesmo lado da membrana geram uma cavidade na qual o arranjo dos seis átomos de açúcar é reconhecido facilitando sua união.

Uma mudança na estrutura do transportador está relacionada ao mecanismo usado por isso para transportar os açúcares de um lado da membrana. Essa deformação estrutural permite mobilizar o local da união para o lado citoplasmático, onde a liberação da molécula que foi transportada ocorre rapidamente.

Funções GLUT2

Além de mediar a glicose, a galactose e o seqüestro de glucosamina dentro da célula, numerosas funções fisiológicas foram atribuídas à expressão desse transportador em vários tipos celulares.

Muitas dessas funções foram determinadas usando técnicas de supressão de genes. Este último consiste em impedir a expressão do gene cuja função deseja estudar nas células de um tecido específico ou de um organismo completo.

Nesse sentido, o bloqueio da expressão de GLUT2 em camundongos revelou que essa proteína constitui os principais meios de transporte de glicose nas células renal e hepático. Além do transporte de galactose e frutose, não está relacionado à geração de glicose desses açúcares via gluconeogênese.

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Além disso, foi demonstrado que exerce um papel regulatório de várias funções fisiológicas, uma vez que sua baixa afinidade de glicose permite detectar quando as concentrações desse açúcar são altas.

Papel GLUT2 na manutenção da homeostase celular

Uma vez que cumpre uma função crítica na geração de energia por todas as células, especialmente para células nervosas, sua concentração sanguínea deve ser mantida perto de um valor de 5mmol/L. Variações nessa concentração estão sempre sendo monitoradas por proteínas regulatórias por meio de mecanismos de "detecção de glicose".

Esses mecanismos consistem em estratégias moleculares que permitem responder rapidamente a variações repentinas na concentração de glicose. Nesse sentido, a expressão do GLUT2 na membrana celular cujas funções são ativadas pela hiperglicemia confere um papel regulatório.

De fato, foi demonstrado que a secreção de insulina por células pancreáticas é desencadeada pela detecção de glicose pelo GLUT2.

A secreção de insulina por células pancreáticas é demitida por detecção de glicose pelo GLUT2. Por Joshua J Reed [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)], da Wikimedia Commons.

Além disso, média do controle nervoso autonômico dos alimentos, termorregulação e operação de células pancreáticas estimuladas pela detecção de glicose.

Quando os níveis de GLUT2 diminuem nas células nervosas, elas geram um sinal positivo para desencadear secreção de glucagon. Lembrando que o glucagon é um hormônio que promove a produção de glicose pelo fígado das reservas de glicogênio.

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