Transportor de glucoză

Transportorii de glucoză (sau glucotrasportatori) sunt un set de proteine de membrană care permit trecerea glucozei prin membrana plasmatică .

Transport activ

SimPort Na ⁺ -glucoza este un cotransportator , cunoscut sub numele de SGLT sau SGLUT (Sodium Glucose Transporter), prezent în membrana apicală a enterocitelor , care permite introducerea în celulă a unei molecule de glucoză și a doi ioni de sodiu . Legarea de sodiu determină o modificare conformațională care facilitează legarea glucozei și invers; deoarece concentrația de Na ⁺ este mult mai mare decât cea din spațiul extracelular în citosol (datorită activității pompei de sodiu-potasiu), atunci purtătorul este capabil să stocheze glucoza în celulă împotriva gradientului său de concentrație.

Transportor	Celule în care este exprimată	Gene	Caracteristici și rol
SGLUT1	Intestin subțire , tubul renal (segmente s2 și s3)	SLC5A1	Cotrasporta 2 Na ⁺ și 1 Glucoză
SGLUT2	Tubul renal (segmentul s1)		Cotrasporta 1 Na ⁺ 1 și Glucoză

Transport pasiv

Transportorii GLUT sunt o familie de proteine de membrană care permit difuzarea facilitată a glucozei. Acestea constau din 12 segmente hidrofobe α-helix dispuse pentru a forma un canal căptușit cu reziduuri de aminoacizi hidrofili. Există diferite izoforme ale transportorilor de glucoză, fiecare cu caracteristici specifice ale cineticii, distribuției și funcției țesuturilor. La om există douăsprezece tipuri de transportoare.

Transportor	Celule în care este exprimată	Gene	Caracteristici și rol
GLUT1	Omniprezent (în special în eritrocite)	SLC2A1	Aportul bazic de glucoză, necesar pentru respirația celulară
GLUT2	Hepatocite, celule β ale pancreasului, enterocite, rinichi	SLCA2	Afinitate scăzută; permite eliminarea excesului de glucoză din sânge; reglarea eliberării insulinei; ieșirea glucozei din membranele bazale ale enterocitelor
GLUT3	Neuroni	SLCA3	Aportul bazic de glucoză
GLUT4	Miocite, adipocite, cardiomiocite	SLCA3	Aportul de glucoză ca răspuns la insulină
GLUT5	Intestinul subtire	SLC2A5	Afinitate mai mare pentru fructoză decât pentru glucoză

GLUT1 servește pentru absorbția bazală a glucozei și urmărește o saturație cinetică care poate fi comparată cu acea enzimatică Michaelis-Menten: substratul este reprezentat de glucoză extracelulară, produs din glucoză intracelulară. Viteza de transport va depinde, prin urmare, de concentrația substratului: cu cât este mai mare, cu atât este mai mare viteza, până la atingerea vitezei maxime atunci când transportorul este saturat. Constantul Michaelis-Menten (Km) este destul de scăzut și egal cu aproximativ 1,5 mM. Aceasta înseamnă că GLUT1 are o afinitate mare pentru substrat și funcționează la viteză maximă chiar și atunci când nivelurile de glucoză din sânge scad de la 5 la 2-3 mM, pentru a asigura alimentarea celulelor implicate în metabolism.

GLUT2 are un km relativ ridicat. Aceasta înseamnă că funcționează la viteze mari numai atunci când concentrația de glucoză din sânge este mare (de exemplu după mese). Acest lucru servește pentru a nu scădea hrana în perioadele de post acelor țesuturi care utilizează exclusiv sau aproape exclusiv glucoza ca sursă de energie metabolică, în primul rând creierul. GLUT2 funcționează, de asemenea, în direcția opusă, care duce din glucoza hepatocitelor care este derivată din liza glicogenului .

Dinamica transportului

GLUT (orice tip) are două conformații diferite: una cu situsul de legare a glucozei pe partea interioară și unul cu situsul pe partea exterioară a membranei celulare. Transportul are loc în patru etape:

Glucoza extracelulară se leagă de locul său de legare, expus pe fața exterioară.
Transportorul își modifică conformația: site-ul de legare este acum intracelular.
Glucoza este eliberată intern.
Transportorul revine la prima conformație, cu locul de legare expus extern.

Bibliografie

David L. Nelson, Michael M. Cox, Principiile Lehninger de biochimie, Bologna, Zanichelli, 2006.
Bruce Alberts și colab., Biologia moleculară a celulei, Bologna, Zanichelli, 2009.

Elemente conexe

Alte proiecte

Portalul de biologie

Portalul chimiei

Portalul Medicinii