ग्लूट: फ़ंक्शन, मुख्य ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर्स - जीवविज्ञान - 2025

भरमार, कन्वेयर गेट प्रकार की एक श्रृंखला है में स्तनधारी कोशिकाओं की एक विस्तृत विविधता का साइटोसोल में निष्क्रिय ग्लूकोज परिवहन से बाहर ले जाने के आरोप।

हालांकि, अधिकांश ग्लूट्स जो आज तक पहचाने गए हैं, ग्लूकोज के लिए विशिष्ट नहीं हैं। इसके विपरीत, वे विभिन्न शर्करा जैसे मैनोज़, गैलेक्टोज़, फ्रुक्टोज़ और ग्लूकोसामाइन और साथ ही अन्य प्रकार के अणुओं जैसे कि यूरेट्स और मैनोसाइटोल जैसे परिवहन करने में सक्षम हैं।

एक ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर की विशिष्ट संरचना। A2-33 तक, विकिमीडिया कॉमन्स से।

अब तक कम से कम 14 GLUTs की पहचान की गई है। उन सभी में सामान्य संरचनात्मक विशेषताएं होती हैं और ऊतक वितरण में और अणु के प्रकार में भिन्न होती है। इसलिए, प्रत्येक प्रकार को अलग-अलग शारीरिक स्थितियों के अनुकूल माना जाता है जहां यह एक विशेष चयापचय भूमिका को पूरा करता है।

कोशिकाओं के भीतर ग्लूकोज का जुटाना

अधिकांश जीवित कोशिकाएं अपनी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करने के लिए ग्लूकोज के आंशिक या कुल ऑक्सीकरण पर निर्भर करती हैं।

सेल के साइटोसोल में इस अणु का प्रवेश, जहां यह चयापचय होता है, ट्रांसपोर्टर प्रोटीन की मदद पर निर्भर करता है, क्योंकि यह बड़ा और ध्रुवीय है जो स्वयं द्वारा लिपिड के बाइलर को पार करने में सक्षम है।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, इस चीनी के जमाव में शामिल दो प्रमुख प्रकार के ट्रांसपोर्टरों की पहचान की गई है: ना + / ग्लूकोज कॉट्रांसपोर्टर्स (एसजीएलटी) और ग्लूट यूनिपोर्टर्स।

पूर्व माध्यमिक सक्रिय परिवहन तंत्र का उपयोग करता है, जहां Na + cotransport प्रक्रिया को पूरा करने के लिए प्रेरक ऊर्जा प्रदान करता है। जबकि उत्तरार्द्ध एक सुगम निष्क्रिय आंदोलन करता है, एक तंत्र जिसे ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है और यह चीनी के एकाग्रता ढाल के पक्ष में है।

परिवहन तंत्र GLUT हेक्सोस ट्रांसपोर्टरों द्वारा उपयोग किया जाता है। एम्मा डिटमार द्वारा - स्वयं का कार्य, CC BY-SA 4.0, https: //commons.wikimedia.org/w/index.php? Curid = 64036780

GLUT कन्वेयर

ग्लूट्स ट्रांसपोर्टर्स, "ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर्स" के लिए अंग्रेजी में संक्षिप्त विवरण के लिए, गेट-टाइप ट्रांसपोर्टर्स का एक समूह है, जो ग्लूकोज के निष्क्रिय परिवहन को कोशिकीय माध्यम से साइटोसोल तक ले जाने के लिए जिम्मेदार है।

वे सुविधा वाले प्रसार प्रसारकों (MSF) के महान सुपरफैमिली से संबंधित हैं, जो बड़ी संख्या में छोटे कार्बनिक अणुओं के ट्रांसमेम्ब्रेन परिवहन को करने के लिए जिम्मेदार ट्रांसपोर्टरों की एक बड़ी संख्या से बना है।

हालांकि उनके नाम से प्रतीत होता है कि वे केवल ग्लूकोज का परिवहन करते हैं, इन ट्रांसपोर्टरों में छह कार्बन परमाणुओं के साथ विभिन्न मोनोसेकेराइड के लिए अलग-अलग विशिष्टताएं हैं। इसलिए, ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर्स से ज्यादा, वे हेक्सोज ट्रांसपोर्टर्स हैं।

आज तक, कम से कम 14 ग्लूट्स की पहचान की गई है और उनका स्थान स्तनधारियों में ऊतक विशिष्ट प्रतीत होता है। यही है, प्रत्येक आइसोफॉर्म बहुत विशेष ऊतकों में व्यक्त किया जाता है।

इन ऊतकों में से प्रत्येक में, इन ट्रांसपोर्टरों की गतिज विशेषताएं स्पष्ट रूप से बदलती हैं। उत्तरार्द्ध यह इंगित करता है कि उनमें से प्रत्येक को विभिन्न चयापचय आवश्यकताओं का जवाब देने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

संरचना

जिन 14 GLUTs को आज तक पहचाना गया है उनमें सामान्य संरचनात्मक विशेषताओं की एक श्रृंखला है।

वे सभी अभिन्न बहुपद झिल्ली प्रोटीन हैं, अर्थात्, वे हाइड्रोफोबिक अमीनो एसिड से भरपूर ट्रांसमेम्ब्रेन सेगमेंट के माध्यम से कई बार लिपिड बिलीयर को पार करते हैं।

इन ट्रांसपोर्टरों का पेप्टाइड अनुक्रम 490-500 अमीनो एसिड अवशेषों के बीच भिन्न होता है और उनकी त्रि-आयामी रासायनिक संरचना इसके समान होती है, जो प्रमुख फैसिलिटेटर्स के सभी अन्य सदस्यों के लिए सूचित किया जाता है।

इस संरचना को एक α-हेलिक्स विन्यास और एक अत्यधिक ग्लाइकोसिलेटेड बाह्य डोमेन में 12 ट्रांसमेम्ब्रेन सेगमेंट प्रस्तुत करने की विशेषता है, जो GLUT के प्रकार के आधार पर, तीसरे या पांचवें लूप में स्थित हो सकता है।

इसके अतिरिक्त, प्रोटीन के एमिनो और कार्बोक्सिल टर्मिनी साइटोसोल की ओर उन्मुख होते हैं और कुछ हद तक स्यूडोसिममेट्री का प्रदर्शन करते हैं। जिस तरह से इन छोरों को स्थानिक रूप से व्यवस्थित किया जाता है, वह एक खुली गुहा को जन्म देता है जो ग्लूकोज के लिए बाध्यकारी साइट या किसी अन्य मोनोसैकराइड के लिए परिवहन करता है।

इस अर्थ में, छिद्र का निर्माण जिसके माध्यम से चीनी बाइंडिंग साइट के नीचे की ओर स्थानांतरित होती है, हेलीकॉप्टर 3, 5, 7 और 11. की केंद्रीय व्यवस्था द्वारा परिभाषित की जाती है। ये सभी उनके एक चेहरे पर मौजूद होते हैं, जिनका घनत्व उच्च होता है। ध्रुवीय अवशेष जो छिद्र के आंतरिक हाइड्रोफिलिक वातावरण के निर्माण की सुविधा प्रदान करते हैं।

वर्गीकरण

GLUTs को पेप्टाइड अनुक्रम की समानता के साथ-साथ ग्लाइकोसिलेटेड डोमेन की स्थिति के आधार पर तीन बड़े वर्गों में वर्गीकृत किया गया है।

कक्षा I और II से संबंधित GLUTs पहले दो ट्रांसस्मैम्ब्रेन सेगमेंट के बीच स्थित पहले बाह्य लूप में अत्यधिक ग्लाइकोसिलेटेड डोमेन को सीमित करते हैं। जबकि, कक्षा III में यह नौवें लूप तक ही सीमित है।

इन वर्गों में से प्रत्येक में, पेप्टाइड अनुक्रमों के बीच समरूपता का प्रतिशत 14 और 63% कम संरक्षित क्षेत्रों में और 30 और 79% के बीच उच्च संरक्षित क्षेत्रों में भिन्न होता है।

वर्ग I GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT 4 और GLUT14 ट्रांसपोर्टरों से बना है। GLUT5, 7, 9 और 11. के लिए कक्षा II और GLUT6, 8, 10 और 12 और 13 के लिए वर्ग III।

यह उल्लेख करना महत्वपूर्ण है कि इन ट्रांसपोर्टरों में से प्रत्येक के पास अलग-अलग स्थान, गतिज विशेषताओं, सब्सट्रेट विशिष्टताएं और फ़ंक्शन हैं।

मुख्य ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर और कार्य

GLUT1

यह मुख्य रूप से एरिथ्रोसाइट्स, मस्तिष्क कोशिकाओं, प्लेसेंटा और गुर्दे में व्यक्त किया जाता है। यद्यपि इसका मुख्य कार्य सेलुलर श्वसन को समर्थन देने के लिए आवश्यक ग्लूकोज स्तर के साथ इन कोशिकाओं को प्रदान करना है, लेकिन यह अन्य कार्बोहाइड्रेट जैसे कि गैलेक्टोज, मैनोज और ग्लूकोसमाइन के परिवहन के लिए जिम्मेदार है।

GLUT2

हालांकि ग्लूकोज के लिए अत्यधिक विशिष्ट है, ग्लूटोसामाइन के लिए GLUT2 का उच्च संबंध है। हालांकि, यह छोटी आंत के उपकला के जिगर, अग्नाशय और गुर्दे की कोशिकाओं के साइटोसोल में फ्रुक्टोज, गैलेक्टोज और मैननोज को ले जाने में भी सक्षम है।

GLUT3

हालांकि यह ग्लूकोज के लिए एक उच्च आत्मीयता है, GLUT3 भी कम आत्मीयता के साथ गैलेक्टोज, मैननोज, माल्टोज, जाइलोज और डिहाइड्रोकैसोरिक एसिड को बांधता है और स्थानांतरित करता है।

यह मुख्य रूप से भ्रूण की कोशिकाओं में व्यक्त किया जाता है, इसलिए यह इन शर्करा के निरंतर परिवहन को भ्रूण की सभी कोशिकाओं तक बनाए रखता है। इसके अलावा, यह मांसपेशियों और वृषण कोशिकाओं में पाया गया है।

GLUT4

यह ग्लूकोज के लिए एक उच्च संबंध है और केवल इंसुलिन के प्रति संवेदनशील ऊतकों में व्यक्त किया गया है। इसलिए, यह इस हार्मोन द्वारा उत्तेजित ग्लूकोज परिवहन से जुड़ा हुआ है।

GLUT8

यह यकृत, तंत्रिका, हृदय, आंत और वसा कोशिकाओं के आंतरिक भाग में ग्लूकोज और फ्रक्टोज दोनों को स्थानांतरित करता है।

GLUT9

ग्लूकोज और फ्रुक्टोज के परिवहन के अलावा, इसमें यूरेट्स के लिए एक उच्च संबंध है, यही कारण है कि यह गुर्दे की कोशिकाओं में उनके अवशोषण की मध्यस्थता करता है। हालांकि, यह ल्यूकोसाइट्स और छोटी आंत की कोशिकाओं में भी व्यक्त किया गया है।

GLUT12

कंकाल की मांसपेशी में, इस ट्रांसपोर्टर को इंसुलिन की प्रतिक्रिया में प्लाज्मा झिल्ली में स्थानांतरित किया जाता है, इस प्रकार इस हार्मोन के लिए प्रतिक्रिया तंत्र में कार्य किया जाता है। इसकी अभिव्यक्ति प्रोस्टेट, प्लेसेंटा, गुर्दे, मस्तिष्क और स्तन ग्रंथियों की कोशिकाओं में भी निर्धारित की गई है।

GLUT13

यह myoinositol और हाइड्रोजन के विशिष्ट युग्मित परिवहन को वहन करता है। इसके साथ, यह सेरिबैलम द्रव के पीएच को कम करने में योगदान देता है, जो तंत्रिका कोशिकाओं द्वारा 5.0 के करीब मूल्यों पर होता है जो सेरिबैलम, हाइपोथैलेमस, हिप्पोकैम्पस और मस्तिष्क स्टेम को बनाते हैं।

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