Rab蛋白在葡萄糖转运中的作用

在脂肪和骨骼肌细胞中,胰岛素可迅速刺激葡萄糖转运,即通常所说的GLUT4转运。 GLUT4转运是指Rabs与GTP结合时,促进囊泡与微管和微丝蛋白结合,并通过锚定和融合作用使GLUT4囊泡与目标膜结构融合。多数 Rab 家族成员广泛表达于各种组织细胞中,且在细胞内定位十分广泛,几乎存在于真核细胞所有的膜相关的细胞器的胞浆侧。 Rab 蛋白作为囊泡运输的分子开关,通过调节运输小泡的停泊和融合,在囊泡的形成、转运、粘附、锚定、融合等过程中起着重要的作用。 Rab蛋白受到多种上游调节蛋白的调节,同时调控着下游的多种效应蛋白,构成了复杂的调控网络：任何一个环节改变都可能会导致蛋白质转运的异常,进而引发疾病。本文系统阐述了Rab蛋白在葡萄糖转运过程中的作用及该领域的最新进展。     

葡萄糖转运子4 转位信号转导通路的研究进展

葡萄糖是大部分细胞主要能量来源,它进入细胞的过程在生命的维持中无疑成为一个重要的步骤。而葡萄糖进入细胞是依赖于这些细胞上的葡萄糖转运子和相应的对其进行调节的因子。葡萄糖转运子4（GLUT4）在糖进入细胞维持血糖平衡中起了重要的作用。近年有关GLUT4的研究文献很多,但却总给人不系统的感觉。本文对GLUT4转位的胰岛素依赖和非胰岛素依赖的信号途径以及其远端过程及机制作一综述,同时分析了GLUT4转位的信号途径的研究中存在的问题和将来研究的方向。     

脂肪细胞中Munc18c的缺失不影响胰岛素诱导的GLUT4转运(已撤稿2016-01-13)

动物脂肪和肌肉组织中葡萄糖的摄取是通过受胰岛素调控的GLUT4储存囊泡的运输实现的.Sec1p的同源物Munc18c被认为是通过控制SNARE复合物的装配来使GLUT4囊泡锚定到质膜上的重要物质.我们发现Munc18c的缺失没有影响GLUT4的转运上膜,也没有影响Syntaxin4在细胞膜上的定位.在缺少Munc18c和功能性Syntaxin2的时候,GLUT4的转运可能和Munc18b有关.在3T3-L1脂肪细胞中与Syntaxin4具有强烈相互作用的是Munc18c而不是Munc18a和Munc18b.然而,当缺少Munc18c时,Munc18a和Munc18b与Syntaxin4体现出较弱的相互作用.因此,Syntaxin4可能在胰岛素刺激GLUT4转运过程中起到重要的作用,且与SM蛋白的相互作用是有代偿性的.     

胰岛素刺激葡萄糖转运蛋白4易位的信号传导机制

葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）。主要分布于骨胳肌,心肌及脂肪组织中,当胰岛素与细胞膜受体结合后。产生一系列信号,促进GLUT4从胞内易位至细胞膜,GLUT4通过自身构象改变。将葡萄糖摄入细胞内,从而协助维持血糖的稳定,这些具体信号正在被广泛深入的研究。现在发现至少有两条独立的信号传导途径。一条是经典的PI3K途径。另一条是新近发现的Cb1/CAP途径。深入了解这些信号传导途径。对于揭示2型糖尿病的发病机制有重要的意义。     

自噬对葡萄糖转运蛋白4动力学影响分析

葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)与胰岛素抵抗有着紧密联系,抑制自噬能减缓胰岛素抵抗.为了探讨自噬对胰岛素抵抗方面的作用,现以GLUT4囊泡为动力学模型,通过全内反射荧光显微镜实时观测3T3-L1成熟脂肪细胞中GLUT4囊泡的运动,并采用高斯拟合及相应的搜索算法,从TIRFM时间序列中提取运动轨迹、速度等信息进行统计分析.结果显示:自噬对GLUT4的运动具有一定的影响.抑制自噬后,GLUT4囊泡运动的胰岛素响应程度增强,长距离运动囊泡增多,平均运动速度加快.     

葡萄糖转运的胰岛素敏感性以及forskolin, dipyridamole和pentobarbital对三种L6 骨骼肌细胞葡萄糖转运的抑制作用

用稳定过表达并带有myc表位的葡萄糖转运子1(glucose transporter 1, GLUT1)或葡萄糖转运子4(glucose transporter 4, GLUT4)的L6骨骼肌细胞株定征GLUT1和GLUT4对胰岛素的响应. 所筛选的L6-GLUT1myc细胞克隆分化前后的葡萄糖摄取量均在线性范围. 100 nmol/L胰岛素使L6-GLUT1myc和L6-GLUT4myc肌原细胞膜上GLUT1或GLUT4的量分别达到基础组的(1.58±0.01)倍和(1.96±0.11)倍, 2-脱氧葡萄糖摄取量分别达到了(1.53±0.09)倍和(1.86±0.17)倍, 此作用可被渥曼青霉素(wortmannin)抑制. 胰岛素刺激了此2种细胞中的Akt磷酸化. L6-GLUT1myc肌原细胞的葡萄糖摄取量对胰岛素浓度呈剂量依赖性, 但与野生型细胞相比, 其对胰岛素的敏感性和最大响应没有改变. 但L6-GLUT4myc肌原细胞的葡萄糖摄取量对胰岛素的敏感性和最大响应均增加. 以前的研究提示毛喉素(forskolin)可能影响胰岛素刺激的GLUT4转位. 本研究表明, 在L6-GLUT4myc细胞中, 毛喉素使胰岛素刺激的葡萄糖摄取减少了65%, 此作用是由它对GLUT4的直接抑制而不是由其对GLUT4转位的影响造成的. 毛喉素和dipyridamole对GLUT4比对GLUT1有更强的抑制作用, 而戊巴比妥(pentobarbital)对GLUT1的抑制作用强于GLUT4. 应用这些抑制剂的结果表明、L6肌原细胞中基础状态下和胰岛素刺激状态下的葡萄糖主要由过表达的GLUT1或GLUT4转运. 因此, L6-GLUT1myc和L6-GLUT4myc细胞株为筛查对肌肉细胞GLUT1或GLUT4的活性或转位有不同作用的化合物提供了一个平台.     

绿色荧光蛋白标记的葡萄糖转运蛋白4稳定表达细胞系的建立

目的:建立稳定表达EGFP标记的葡萄糖转运蛋白4的CHO细胞系,为研究GLUT4在CHO细胞中的转运调节机制奠定基础。方法:采用分子克隆方法构建GLUT4-EGFP的融合蛋白,在FLP-in的CHO细胞系中表达,潮霉素筛选后得到稳定的细胞系。结果:通过共聚焦显微镜的检测,证明了此稳定细胞系的阳性率达到了99%。定位研究表明大部分GLUT4以囊泡形式分布在CHO细胞胞浆内,但是质膜上也有少量的GLUT4。结论:建立了一个稳定表达GLUT4-EGFP的CHO细胞系,为进一步研究GLUT4的转运提供了一个很好的细胞模型。     

GLUT4在胰岛素调控葡萄糖转运中作用

机体的血糖平衡调节主要依赖于胰岛素,其中一个重要的机制是胰岛素通过调控GLUT4的囊泡运转来调节脂肪细胞和肌细胞对葡萄糖的摄取。由胰岛素受体介导的一系列磷酸化过程能调节一些关键的GLUT4转运相关蛋白质的活性,这些蛋白质包括小GTP酶、拴系复合体和囊泡融合体。而这些蛋白质又反过来通过内膜系统调节GLUT4储存囊泡的生成、滞留,并调控这些囊泡的靶向出胞方式。了解这些过程有助于解释2型糖尿病中胰岛素耐受的机制,并可能为糖尿病提供新的靶向治疗方法。     

量子点标记活细胞内GLUT4 蛋白的研究

目的:研究量子点标记活细胞内GLUT4蛋白的方法,用于长时程观察活细胞内GLUT4的转运过程。方法:使用在GLUT4蛋白膜外区构建了myc位点的L6-GLUT4myc细胞系,用胰岛素刺激L6细胞内的GLUT4myc转运到细胞膜上,通过抗体抗原反应先后将一抗9E10和偶联二抗IgG的量子点与特异性位点结合。结果:通过量子点标记固定细胞内GLUT4的实验,证明了标记方法的特异性和灵敏性。量子点能够标记细胞膜表面的GLUT4蛋白并伴随GLUT4的胞吞进入细胞。适当调整实验温度,用量子点标记细胞膜上的GLUT4并且在实验过程结束后将标记了量子点的GLUT4保持在细胞膜表面,能够观察活细胞内GLUT4蛋白内化和胞内循环的过程。结论:发展了量子点标记活细胞内GLUT4的方法,为进一步研究活细胞内GLUT4的转运过程打下了基础。     

葡萄糖转运蛋白GLUT4表达的调节机制

胰岛素反应性的葡萄糖转运蛋白4（glucose transporter 4,GLUT4）在葡萄糖的摄取和代谢过程中发挥着重要作用。GLUT4蛋白表达水平直接影响机体葡萄糖的利用。肌细胞增强因子2（myocyte enhancer factor 2,MEF2）、过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferator activated receptors,PPARs）、CCAAT增强子结合蛋白α（CCAAT enhancer binding protein α,C/EBP-α）、固醇类反应元件结合蛋白1c(sterol response element binding protein 1c,SREBP-1c）等转录因子可以上调或下调Glut4基因转录。激素、代谢以及一些病理状态可以通过改变转录因子的量或活性影响Glut4。本文综述了在Glut4基因表达中发挥作用的转录因子,以及在特定的生理或病生理状态下Glut4基因表达调控的机制。