Глюкозный транспортер 2: роль в метаболизме и патологиях.

Введение

Трансмембранный транспортный белок Глюкозный транспортер 2 (GLUT2), также известный как белок семейства переносчиков растворенных веществ 2 (облегченный транспортер глюкозы), член 2 (SLC2A2) – это трансмембранный транспортный белок, обеспечивающий облегненное перемещение глюкозы через клеточные мембраны. Он является основным транспортером для переноса глюкозы между печенью и кровью. В отличие от GLUT4, он не требует инсулина для облегченной диффузии. У человека этот белок кодируется геном SLC2A2.

Функция

GLUT2 обладает высокой пропускной способностью для глюкозы, но низкой аффинностью (высокая КМ, около 15–20 мМ) и, таким образом, функционирует как часть "датчика глюкозы" в β-клетках поджелудочной железы грызунов, хотя у человека в β-клетках роль GLUT2 представляется незначительной. Это очень эффективный переносчик глюкозы. Аналогично, недавнее исследование показало, что отсутствие GLUT2 в β-клетках не нарушает гомеостаз глюкозы или глюкозо-стимулированную секрецию инсулина у мышей. GLUT2 также переносит глюкозамин. Когда концентрация глюкозы в просвете тонкого кишечника превышает 30 мМ, как это происходит в период питания, GLUT2 повышается на мембране микроворсинок, усиливая способность к транспорту глюкозы. Базолатеральный GLUT2 в энтероцитах также способствует транспорту фруктозы в кровоток посредством глюкозо-зависимого ко-транспорта. Недавние исследования показывают, что почечный GLUT2 вносит вклад в системный гомеостаз глюкозы, регулируя реабсорбцию глюкозы. При лечении сахарного диабета во время беременности, когда уровень глюкозы у женщины не контролируется, дефекты нервной трубки и сердца в развивающемся мозге, позвоночнике и сердце зависят от функциональных переносчиков GLUT2, а дефекты гена GLUT2 оказываются защитными против таких дефектов у крыс. Однако, хотя недостаток адаптивности GLUT2 неблагоприятен, важно помнить, что основной результат нелеченного гестационного диабета, по-видимому, заключается в том, что дети рождаются с весом выше среднего, что может быть преимуществом, которое хорошо контролируется при здоровом статусе GLUT2. Поддержание регулируемого осмотического баланса концентрации сахара между кровообращением и интерстициальным пространством критически важно в некоторых случаях отеков, включая отек головного мозга. GLUT2 особенно важен для осморегуляции и предотвращения инсульта, вызванного отеком, транзиторной ишемической атаки или комы, особенно при концентрации глюкозы в крови выше среднего. GLUT2 можно обоснованно назвать "транспортером глюкозы при диабете" или "транспортером глюкозы при стрессовой гипергликемии". SLC2A2 был ассоциирован с клиническими стадиями и независимо связан с общей выживаемостью у пациентов с гепатоцеллюлярной карциномой и может рассматриваться как новый прогностический фактор для ГЦК.

GLUT2 has high capacity for glucose but low affinity (high KM, ca. 15–20 mM) and thus functions as part of the "glucose sensor" in the pancreatic β cells of rodents, though in human β cells the role of GLUT2 seems to be a minor one. It is a very efficient carrier for glucose. Similarly, a recent study showed that lack of GLUT2 in β cells doesn't impair glucose homeostasis or glucose stimulated insulin secretion in mice. GLUT2 also carries glucosamine. When the glucose concentration in the lumen of the small intestine goes above 30 mM, such as occurs in the fed state, GLUT2 is up regulated at the brush border membrane, enhancing the capacity of glucose transport. Basolateral GLUT2 in enterocytes also aids in the transport of fructose into the bloodstream through glucose dependent cotransport. Recent studies show that renal GLUT2 contributes to systemic glucose homeostasis by regulating glucose reabsorption. In drug treated diabetic pregnancies in which glucose levels in the woman are uncontrolled, neural tube and cardiac defects in the early developing brain, spine, and heart depend upon functional GLUT2 carriers, and defects in the GLUT2 gene have been shown to be protective against such defects in rats. However, whilst a lack of GLUT2 adaptability is negative, it is important to remember the fact that the main result of untreated gestational diabetes appears to cause babies to be of above average size, which may well be an advantage that is managed very well with a healthy GLUT2 status. Maintaining a regulated osmotic balance of sugar concentration between the blood circulation and the interstitial spaces is critical in some cases of edema including cerebral edema. GLUT2 appears to be particularly important to osmoregulation, and preventing edema induced stroke, transient ischemic attack or coma, especially when blood glucose concentration is above average. GLUT2 could reasonably be referred to as the "diabetic glucose transporter" or a "stress hyperglycemia glucose transporter." SLC2A2 was associated with clinical stages and independently associated with overall survival in patients with Hepatocellular carcinoma, and could be considered a new prognostic factor for HCC.