GLUT3 (GLUT3)
| GLUT3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | Glc_transpt_3IPR002945GLUT3Glucose transporter type 3brainGlut-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние ID | GeneCards: [1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Информация в Викиданных | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
GLUT3 (ГЛЮТ-3, глюкозный транспортёр тип 3), также известный как SLC2A3 (сокр. от англ. solute carrier family 2, facilitated glucose transporter member 3) — трансмембранный белок-переносчик глюкозы, с высокой аффиностью (сродством) по отношению к глюкозе. Экспрессируется и обнаруживается в большой степени в нейронах ЦНС, вследствие высокой потребности данной системы в глюкозе, как основного источника энергии. GLUT3 также был изучен в других типах клеток, которые нуждаются в высокой потребности в глюкозе, такие как: сперматозоиды, предимплантантные эмбрионы, циркулирующие белые кровяные тельца и клеточные линии раковых опухолей[1]. Ген, кодирующий белок у человека SLC2A3 локализован на 12-й хромосоме[2].
GLUT3 стал третьим по счёту глюкозным белком-переносчиком, который обнаружили в живом организме. Его клонировали в 1988 году из эмбриональной скелетной линии мышечных клеток, с использованием кДНК-зонда GLUT1, который показал, что GLUT3 имеет 64,4 % различия по индентичности с GLUT1[2].
Структура
[править | править код]GLUT3 представляет собой трансмембранный белок, состоящий из 496 аминокислот и имеющий молекулярную массу — 53924 Да[3].
Функции
[править | править код]Хотя было обнаружено, что GLUT3 экспрессируется в различных тканях, наиболее специфически он экспрессируется в нейронах, локализуется преимущественно в аксонах и дендритах, а также, но менее заметно, в соме (теле) нервной клетки[4]. GLUT3 имеет как минимум в пять раз большую транспортную способность, чем GLUT1 или GLUT4, а также более высокое сродство к глюкозе, чем GLUT1, GLUT2 или GLUT4. Данные особенности переносчика критически важны, поскольку концентрация глюкозы вокруг нейронов составляет всего 1–2 ммоль/л по сравнению с 5–6 ммоль/л в сыворотке[1].
В головном мозге
[править | править код]Доставка и утилизация глюкозы в головном мозге млекопитающих опосредованы преимущественно высокомолекулярной формой GLUT1 в гематоэнцефалическом барьере, GLUT3 в популяциях нейронов и менее гликозилированной формой GLUT1 в остальной части паренхимы. GLUT3 считается основным, но не единственным нейрональным транспортером глюкозы, в то же время в нейронах были обнаружены и другие транспортёры глюкозы[4].
Экспрессия GLUT3 в нейронах крысы совпадает с половым созреванием и синаптической связью[5], а у мышей наблюдалась положительная корреляция между уровнями белков GLUT1, GLUT3 и региональной утилизацией глюкозы в головном мозге[6].
Центральная роль GLUT3 в метаболизме головного мозга была оспорена гипотезой лактатного челнока между астроцитами и нейронами (ANLS)[7], которая предполагает, что астроциты играют ключевую роль в связи между активностью нейронов и утилизацией глюкозы в головном мозге. Согласно этой гипотезе, астроцит, который полагается на GLUT1 для транспортировки глюкозы, является основным потребителем глюкозы в мозге, обеспечивая синтез лактата, который используется в качестве основного энергетического топлива для нейронов. Однако при моделировании кинетических характеристик и концентрации глюкозы в нейронах и нейроглии был сделан вывод, что способность нейронов транспортировать глюкозу через GLUT3 значительно превышает способность астроцитов транспортировать глюкозу посредством GLUT1[8]. Кроме того, демонстрация увеличения экспрессии GLUT3, связанного с увеличением утилизации глюкозы в головном мозге, служит дополнительным подтверждением центральной роли GLUT3[6].
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 Simpson I.A., Dwyer D., Malide D., Moley K.H., Travis A., Vannucci S.J. The facilitative glucose transporter GLUT3: 20 years of distinction (англ.) // American Journal of Physiology[англ.] : journal. — 2008. — August (vol. 295, no. 2). — P. E242—53. — doi:10.1152/ajpendo.90388.2008. — PMID 18577699. — PMC 2519757.
- ↑ 1 2 Kayano T., Fukumoto H., Eddy R.L., Fan Y.S., Byers M.G., Shows T.B., Bell G.I. Evidence for a family of human glucose transporter-like proteins. Sequence and gene localization of a protein expressed in fetal skeletal muscle and other tissues. (англ.) // Journal of Biological Chemistry : journal. — 1988. — October (vol. 263, no. 30). — P. 15245—15248. — PMID 3170580.
- ↑ UniProt, P11169 (англ.). Дата обращения: 14 декабря 2023. Архивировано 14 декабря 2023 года.
- ↑ 1 2 Vannucci SJ, Maher F, Simpson IA (September 1997). "Glucose transporter proteins in brain: delivery of glucose to neurons and glia". Glia. 21 (1): 2—21. doi:10.1002/(SICI)1098-1136(199709)21:1<2::AID-GLIA2>3.0.CO;2-C. PMID 9298843. S2CID 13501112.
- ↑ Vannucci SJ, Clark RR, Koehler-Stec E, et al. (1998). "Glucose transporter expression in brain: relationship to cerebral glucose utilization". Dev. Neurosci. 20 (4—5): 369—79. doi:10.1159/000017333. PMID 9778574. S2CID 46874239. Архивировано 12 августа 2020. Дата обращения: 14 декабря 2023.
- ↑ 1 2 Khan JY, Rajakumar RA, McKnight RA, Devaskar UP, Devaskar SU (March 1999). "Developmental regulation of genes mediating murine brain glucose uptake". Am. J. Physiol. 276 (3 Pt 2): R892—900. doi:10.1152/ajpregu.1999.276.3.R892. PMID 10070152. S2CID 11700280.
- ↑ Pellerin L, Magistretti PJ (November 2003). "Food for thought: challenging the dogmas". J. Cereb. Blood Flow Metab. 23 (11): 1282—6. doi:10.1097/01.WCB.0000096064.12129.3D. PMID 14600434.
- ↑ Simpson IA, Carruthers A, Vannucci SJ (November 2007). "Supply and demand in cerebral energy metabolism: the role of nutrient transporters". J. Cereb. Blood Flow Metab. 27 (11): 1766—91. doi:10.1038/sj.jcbfm.9600521. PMC 2094104. PMID 17579656.