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포도당 수송체

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포도당 수송체
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포도당 수송체(葡萄糖輸送體, 영어: glucose transporter, GLUT)는 원형질막을 가로질러 촉진 확산으로 포도당을 수송하는 광범위한 막 단백질의 부류이다. 포도당 운반체(葡萄糖運搬體), SLC2A라고도 한다. 포도당은 모든 생명체에 필수적인 에너지원이기 때문에 포도당 수송체는 모든 에 존재한다. GLUT 또는 SLC2A 계열은 대부분의 포유류 세포에서 발견되는 단백질 계열이다. 14가지의 포도당 수송체(GLUT)가 사람의 게놈에 의해 암호화된다. GLUT는 단일수송체 단백질의 한 유형이다.

간략 정보 포도당 수송체, 식별자 ...
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포도당의 구조
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유리 포도당의 합성

대부분의 비독립영양 세포는 포도당 6-인산가수분해효소발현이 부족하여 포도당 섭취와 이화작용에만 관여하기 때문에 유리 포도당을 생산할 수 없다. 포도당은 일반적으로 간세포에서만 생성되며, 단식 상태에서는 장, 근육, 콩팥과 같은 다른 조직에서 포도당신생합성이 활성화된 후에 포도당을 생성할 수 있다.

효모에서의 포도당 수송

맥주효모균(Saccharomyces cerevisiae)에서 포도당 수송은 촉진 확산을 통해 일어난다.[1] 수송 단백질은 주로 Hxt 계열에서 유래하지만 많은 다른 수송체들이 확인되었다.[2]

자세한 정보 이름, 특성 ...
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포유류에서의 포도당 수송

요약
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포도당 수송체(GLUT)는 원형질막세포질 쪽에 노출된 아미노 말단카복실 말단이 모두 있는 12개의 막관통 나선을 포함하는 내재성 막 단백질이다. GLUT 단백질은 대체 입체구조 모델에 따라 포도당 및 관련된 6탄당을 수송하는 데,[5][6][7] 이는 수송체가 세포의 외부 또는 내부를 향해 단일 기질 결합 부위를 노출시킬 것으로 예측한다. 포도당이 한 부위에 결합하면 수송과 관련된 입체구조적 변화를 유발하고 포도당을 막의 다른 쪽으로 방출한다. 내부 및 외부 포도당 결합 부위는 막 횡단 분절 9, 10, 11에 위치하는 것으로 보인다.[8] 또한 7번째 막횡단 분절에 위치한 DLS 모티프는 수송된 기질의 선택과 친화력에 관여할 수 있다.[9][10]

유형

각 포도당 수송체의 동질형은 조직 발현의 패턴, 기질 특이성, 수송 반응속도론 및 다양한 생리학적 조건에서 조절된 발현에 의해 결정되는 포도당 대사에서 특정 역할을 담당한다.[11] 2010년을 기준으로 GLUT/SLC2의 14가지 구성원들이 확인되었다.[12] 서열 유사성에 따라 GLUT 패밀리는 세 가지의 하위 클래스로 나뉘어진다.

클래스 I

클래스 I은 잘 특성화된 포도당 수송체인 GLUT1~GLUT4로 구성된다.[13]

자세한 정보 이름, 분포 ...

클래스 II 및 클래스III

클래스 II의 구성원들은 다음과 같다.

클래스 III의 구성원들은 다음과 같다.

클래스 II 및 클래스 III의 대부분의 구성원들은 다양한 게놈 프로젝트에서 제공되는 발현 서열 태그(EST) 데이터베이스 및 서열 정보의 상동성 검색으로 최근에 확인되었다.

이러한 새로운 포도당 수송체 동질형의 기능은 현재까지 명확하게 정의되지 않았다. 이들 중 몇몇(GLUT6, GLUT8)은 세포 내에서 유지되어 포도당 수송을 방지하는 데 도움이 되는 모티프로 만들어진다. 이러한 수송체의 세포 표면의 자리옮김을 촉진하는 메커니즘이 존재하는 지에 대한 여부는 아직 알려져 있지 않지만 인슐린이 GLUT6 및 GLUT8의 세포 표면에서의 자리옮김을 촉진하지 않는다는 것은 분명히 확립되었다.

나트륨-포도당 공동수송의 발견

1960년 8월에 프라하에서 로버트 K. 크레인은 장내 포도당 흡수 메커니즘으로서 나트륨-포도당 공동수송의 발견을 최초로 발표했다.[15] 크레인의 공동수송의 발견은 생물학에서 흐름에 대한 커플링의 최초의 제안이었다.[16] 1961년에 크레인은 능동수송을 설명하기 위해 공동수송의 개념을 최초로 공식화하였다. 특히 그는 솔가장자리 막을 가로지르는 장 상피에서의 포도당의 축적이 솔가장자리를 가로지르는 Na+의 수송과 짝지어져 있다고 제안했다. 이 가설은 거의 모든 세포 유형으로의 다양한 분자 및 이온의 능동수송을 포괄하도록 신속하게 테스트, 개선 및 확장되었다.[17]

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같이 보기

각주

외부 링크

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