Транспортер глюкозы 2 ( GLUT2 ), также известный как семейство переносчиков растворенных веществ 2 (облегченный транспортер глюкозы), член 2 ( SLC2A2 ) — это трансмембранный белок- переносчик , который обеспечивает перемещение глюкозы через клеточные мембраны с помощью белка . Это основной транспортер для переноса глюкозы между печенью и кровью [1] В отличие от GLUT4 , он не зависит от инсулина для облегченной диффузии.
У людей этот белок кодируется геном SLC2A2 . [ 2] [3]
базолатеральная мембрана клеток почечных канальцев [6] [7]
Функция
GLUT2 обладает высокой емкостью для глюкозы, но низким сродством (высокая K M , около 15–20 мМ) и, таким образом, функционирует как часть «сенсора глюкозы» в β-клетках поджелудочной железы грызунов, хотя в β-клетках человека роль GLUT2, по-видимому, незначительна. [8] Он является очень эффективным переносчиком глюкозы . [9] [10] Аналогичным образом, недавнее исследование показало, что отсутствие GLUT2 в β-клетках не нарушает гомеостаз глюкозы или стимулированную глюкозой секрецию инсулина у мышей. [11]
Когда концентрация глюкозы в просвете тонкого кишечника превышает 30 мМ, как это происходит в состоянии сытости, GLUT2 активируется на мембране щеточной каймы , увеличивая способность транспорта глюкозы. Базолатеральный GLUT2 в энтероцитах также помогает транспортировать фруктозу в кровоток через глюкозозависимый котранспорт . Недавние исследования показывают, что почечный GLUT2 способствует системному гомеостазу глюкозы, регулируя реабсорбцию глюкозы. [7] Недостаток почечного Glut2 обращает вспять признаки диабета и ожирения у мышей. Кроме того, дефицит почечного Glut2 вызывает нокдаун почечного Sglt2 через фактор транскрипции Hnf1α. [7]
Клиническое значение
Дефекты гена SLC2A2 связаны с особым типом заболевания, связанного с накоплением гликогена, называемым синдромом Фанкони-Биккеля . [13]
При медикаментозном лечении диабетической беременности, когда уровень глюкозы у женщины не контролируется, дефекты нервной трубки и сердца в раннем развитии мозга, позвоночника и сердца зависят от функциональных носителей GLUT2, и было показано, что дефекты в гене GLUT2 защищают от таких дефектов у крыс. [14] Однако, хотя отсутствие адаптивности GLUT2 [15] является негативным, важно помнить, что основным результатом нелеченного гестационного диабета, по-видимому, является то, что дети имеют размер выше среднего, что вполне может быть преимуществом, которое очень хорошо контролируется при здоровом статусе GLUT2.
Поддержание регулируемого осмотического баланса концентрации сахара между кровообращением и интерстициальным пространством имеет решающее значение в некоторых случаях отеков, включая отек мозга .
SLC2A2 был связан с клиническими стадиями и независимо ассоциировался с общей выживаемостью у пациентов с гепатоцеллюлярной карциномой и мог рассматриваться как новый прогностический фактор для ГЦК. [17]
Интерактивная карта маршрутов
Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы перейти к соответствующим статьям. [§ 1]
^ Интерактивную карту путей можно редактировать на WikiPathways: «GlycolysisGluconeogenesis_WP534».
^ Гвин В. Гулд; Хелен М. Томас; Томас Дж. Джесс; Грэм И. Белл (май 1991 г.). «Экспрессия человеческих транспортеров глюкозы в ооцитах Xenopus: кинетическая характеристика и субстратная специфичность эритроцитарных, печеночных и мозговых изоформ». Биохимия . 30 (21): 5139–5145. doi :10.1021/bi00235a004. PMID 2036379.
^ Froguel P, Zouali H, Sun F, Velho G, Fukumoto H, Passa P, Cohen D (июль 1991 г.). "Полиморфизм повторов CA в гене транспортера глюкозы GLUT 2". Nucleic Acids Research . 19 (13): 3754. doi :10.1093/nar/19.13.3754-a. PMC 328421. PMID 1852621 .
^ Uldry M, Thorens B (февраль 2004 г.). «Семейство SLC2 облегченных переносчиков гексозы и полиола» (PDF) . Pflügers Archiv . 447 (5): 480–9. doi :10.1007/s00424-003-1085-0. PMID 12750891. S2CID 25539725.
^ McCulloch LJ, van de Bunt M, Braun M, Frayn KN, CLark A, Gloyn AL (декабрь 2011 г.). «GLUT2 (SLC2A2) не является основным транспортером глюкозы в бета-клетках поджелудочной железы человека: значение для понимания сигналов генетической ассоциации в этом локусе». Молекулярная генетика и метаболизм . 104 (4): 648–53. doi :10.1016/j.ymgme.2011.08.026. PMID 21920790.
^ Kellett GL, Brot-Laroche E (октябрь 2005 г.). «Апикальный GLUT2: основной путь абсорбции сахара в кишечнике». Диабет . 54 (10): 3056–62. doi : 10.2337/diabetes.54.10.3056 . PMID 16186415.
^ Freitas HS, Schaan BD, Seraphim PM, Nunes MT, Machado UF (июнь 2005 г.). «Острая и краткосрочная вызванная инсулином молекулярная адаптация экспрессии гена GLUT2 в корковом веществе почек диабетических крыс». Молекулярная и клеточная эндокринология . 237 (1–2): 49–57. doi :10.1016/j.mce.2005.03.005. PMID 15869838. S2CID 44856595.
^ abc de Souza Cordeiro, Leticia Maria; Bainbridge, Lauren; Devisetty, Nagavardhini; McDougal, David H.; Peters, Dorien JM; Chhabra, Kavaljit H. (2022). «Потеря функции почечного Glut2 устраняет гипергликемию и нормализует вес тела в мышиных моделях диабета и ожирения». Diabetologia . 65 (6): 1032–1047. doi :10.1007/s00125-022-05676-8. PMC 9081162 . PMID 35290476.
^ McCulloch LJ, van de Bunt M, Braun M, Frayn KN, Clark A, Gloyn AL (декабрь 2011 г.). «GLUT2 (SLC2A2) не является основным транспортером глюкозы в бета-клетках поджелудочной железы человека: значение для понимания сигналов генетической ассоциации в этом локусе». Молекулярная генетика и метаболизм . 104 (4): 648–53. doi :10.1016/j.ymgme.2011.08.026. PMID 21920790.
^ Guillam MT, Hümmler E, Schaerer E, Yeh JI, Birnbaum MJ, Beermann F, Schmidt A, Dériaz N, Thorens B, Wu JY (ноябрь 1997 г.). «Ранний диабет и аномальное постнатальное развитие панкреатических островков у мышей, лишенных Glut-2». Nature Genetics . 17 (3): 327–30. doi :10.1038/ng1197-327. PMID 9354799. S2CID 37328600.
^ Эфрат С. (ноябрь 1997 г.). «Смысл восприятия глюкозы». Nature Genetics . 17 (3): 249–50. doi :10.1038/ng1197-249. PMID 9354775. S2CID 13219161.
^ Батина, Сиреша; Фаниян, Тумину С.; Бейнбридж, Лорен; Дэвис, Отем; Чхабра, Кавалджит Х. (2023). «Нормальная экспрессия β-клеток Glut2 не требуется для регуляции стимулированной глюкозой секреции инсулина и системного гомеостаза глюкозы у мышей». Биомолекулы . 13 (3): 540. doi : 10.3390/biom13030540 . PMC 10046365. PMID 36979475 .
^ Uldry M, Ibberson M, Hosokawa M, Thorens B (июль 2002 г.). «GLUT2 — высокоаффинный переносчик глюкозамина». FEBS Letters . 524 (1–3): 199–203. doi : 10.1016/S0014-5793(02)03058-2 . PMID 12135767. S2CID 40913482.
^ Santer R, Groth S, Kinner M, Dombrowski A, Berry GT, Brodehl J, Leonard JV, Moses S, Norgren S, Skovby F, Schneppenheim R, Steinmann B, Schaub J (январь 2002 г.). «Спектр мутаций гена транспортера фасилитационной глюкозы SLC2A2 (GLUT2) у пациентов с синдромом Фанкони-Биккеля». Генетика человека . 110 (1): 21–9. doi :10.1007/s00439-001-0638-6. PMID 11810292. S2CID 1767168.
^ Li R, Thorens B, Loeken MR (март 2007). «Экспрессия гена, кодирующего высоко-Km транспортер глюкозы 2, ранним постимплантационным эмбрионом мыши имеет важное значение для дефектов нервной трубки, связанных с диабетической эмбриопатией». Diabetologia . 50 (3): 682–9. doi : 10.1007/s00125-006-0579-7 . PMID 17235524.
^ Thomson AB, Wild G (март 1997). «Адаптация кишечного транспорта питательных веществ в норме и патологии. Часть I». Пищеварительные заболевания и науки . 42 (3): 453–69. doi :10.1023/A:1018807120691. PMID 9073126. S2CID 25371741.
^ Stolarczyk E, Le Gall M, Even P, Houllier A, Serradas P, Brot-Laroche E, Leturque A (декабрь 2007 г.). Maedler K (ред.). "Потеря обнаружения сахара GLUT2 влияет на гомеостаз глюкозы у мышей". PLOS ONE . 2 (12): e1288. Bibcode :2007PLoSO...2.1288S. doi : 10.1371/journal.pone.0001288 . PMC 2100167 . PMID 18074013.
^ Ким, Юн Хак; Чон, Дэ Чон; Пак, Кёнджун; Хан, Мён-Ын; Ким, Джи-Ён; Лянвэнь, Лю; Ким, Хён Джин; Ким, Тэ У; Ким, Тэ Хва; Хён, Дон У; О, Сэ-Ок (15.09.2017). «SLC2A2 (GLUT2) как новый прогностический фактор гепатоцеллюлярной карциномы». Oncotarget . 8 (40): 68381–68392. doi :10.18632/oncotarget.20266. ISSN 1949-2553. PMC 5620264 . PMID 28978124.
