对葡萄糖转运蛋白GLUT5的分子见解

葡萄糖转运蛋白5(glucose transporter 5, GLUT5)是人体唯一特异性转运果糖的膜转运蛋白,其主要在小肠上皮细胞表达,在膳食果糖摄取、代谢过程中有至关重要的作用.近年来,随着生活水平的不断提升,全球人均果糖摄入量急剧增加,由此导致的肥胖和代谢疾病也逐渐增多.由于GLUT5在膳食果糖吸收和代谢中具有关键作用,其与人类疾病的关系研究正受到越来越多的关注.越来越多的证据表明,从消化系统疾病到多种人类癌症,GLUT5都发挥了不可忽视的作用.然而,受限于各种困难和缺陷, GLUT5的分子结构研究尚未得到完全阐明.深入揭示GLUT5分子结构及其生物学功能将有助于人们更好地理解GLUT5相关疾病的发生机制,有利于设计针对性更强的靶向治疗药物.本文主要介绍了哺乳动物GLUT5的分子结构和转运机制研究现状,从最基础的分子生物学角度出发,展望GLUT5的潜在应用价值,以期能够为果糖代谢相关疾病的临床治疗提供更好的策略.     

蛇肌果糖1,6—二磷酸酯酶,果糖2,6—二磷酸,AMP的结…

腺苷一磷酸对４个快反应巯基被修饰的蛇肌果糖１,６－二磷酸酯酶活性的抑制作用增强,而该修饰的酶受果糖２,６－二磷酸的抑制脱敏,ＡＭＰ对酶抑制为半部位反应,酶受果糖２,６－二磷酸抑制的脱敏则表现为全部位反应,经枯草杆菌蛋白酶限制性酶解的果糖１,６－二磷酸酯酶的Ｋ１增大１０倍,但受果糖２,６－二磷酸抑制的性质不变,经胰蛋白酶限制性酶解的果糖１,６－二磷酸酯酶的活性不再为ＡＭＰ抑制,但果糖２,６－二磷酸对     

果糖基转移酶及其固定化研究进展

果糖基转移酶能够催化蔗糖水解并通过转果糖基作用产生低聚果糖。本文综述了十几年来国内外对果糖基转移酶及其固定化研究的若干结果和进展。对该领域的发展趋势作了扼要的展望。     

低聚果糖及其制备的研究进展

果糖基转移酶能够催化蔗糖水解并通过转果糖基作用产生低聚果糖。本文综述了十几年来国内外对果糖基转移酶及其固定化研究的若干结果和进展。对该领域的发展趋势作扼要的展望。     

蛇肌果糖1，6－二磷酸酯酶、果糖2，6－二磷酸、AMP的结合部位关系

腺苷－磷酸（ＡＭＰ）对４个快反应巯基被修饰的蛇肌果糖１,６－二磷酸酯酶活性的抑制作用增强,而该修饰的酶受果糖２,６－二磷酸的抑制脱敏。ＡＭＰ对酶抑制为半部位反应,酶受果糖２,６－二磷酸抑制的脱敏则表现为全部位反应。经枯草杆菌蛋白酶限制性酶解的果糖１,６－二磷酸酯酶的Ｋｉ（ＡＭＰ）增大１０倍,但受果糖２,６－二磷酸抑制的性质不变。经胰蛋白酶限制性酶解的果糖１,６－二磷酸酯酶的活性不再为ＡＭＰ抑制,但果糖２,６－二磷酸对该形式酶的抑制作用则明显增强,由于该酶失去受ＡＭＰ的抑制作用,因此ＡＭＰ促进果糖２,６－二磷酸抑制的性质亦随之丧失。据此提出在蛇肌果糖１,６－二磷酸酯酶中果糖２,６－二磷酸不是结合在ＡＭＰ结合部位上的看法。     

蛇肌果糖1，6－二磷酸酯酶果糖2，6－二磷酸和底物抑制的结合部位

在果糖１,６—二磷酸酯酶中果糖２,６—二磷酸可能与底物抑制的作用方式不同,因为蛇肌果糖１,６－二磷酸酯酶ｐＨ９．２的活性受到果糖２,６－二磷酸的抑制,而不受高浓度底物的影响。Ｋ＋能增强果糖２,６—二磷酸对酶活性抑制,并能较大程度地解除过量底物的抑制。快反应流基修饰酶不再受较低浓度果糖２,６—二磷酸的抑制,但高浓度果糖２,６—二磷酸仍能抑制酶活性,其ＩＣ５０增大４０倍。修饰酶受底物抑制的阈值不变。为胰蛋白酶或枯草杆菌蛋白酶限制性酶解的果糖１,６—二磷酸酯酶受过量底物和果糖２,６—二磷酸抑制的行为也不相同。以上结果可能提示在蛇肌果糖１,６—二磷酸酯酸中存在既有别于ＡＭＰ,又有别于过量底物的结合部位。     

不同等位HXT3基因对酿酒酵母EC1118发酵特性的影响

葡萄酒酿酒酵母果糖利用能力与酒精发酵中止和发酵不彻底密切相关,其果糖利用分子机制的研究备受关注。以高果糖利用葡萄酒酿酒酵母菌EC1118为试验材料,利用重组技术获得了HXT3基因敲除菌,通过酶切和基因测序鉴定,首次发现EC1118具有2个不同的HXT3等位基因,并研究了不同HXT3等位基因缺失对菌体发酵过程中葡萄糖、果糖利用的影响。结果表明,突变的HXT3-champ基因对保证菌体发酵后期高果糖利用能力起到了重要的作用,对筛选和构建高果糖利用优良葡萄酒酿酒酵母研究具有重要指导意义。     

“千秋功罪,谁人曾与评说”——杂说甜味与糖

正甜味是包括我们人类在内的绝大多数动物都喜欢的一种味道,这大概是由于葡萄糖是所有动物最终能够利用作为能量来源的营养物。植物中所含有的淀粉、蔗糖、果糖等物质都能够被动物转化为葡萄糖或合成为糖原,而蔗糖、果糖等是能够给动物最快地提供能量的物质,其中它们最显著的性质便是甜味。众所周知,我们的舌头上有许多味蕾,当食物中的某些分子,与味蕾里     

小肠为果糖代谢主要场所

正果糖为重要单糖,是葡萄糖同分异构体,其以游离态富含于果浆和蜂蜜,为最甜的单糖。食用果糖不易导致高血糖及龋齿;果糖代谢亦不依赖于胰岛素。然而,大量食用果糖,依然会引发肥胖及非酒精性脂肪肝。在体内,果糖可经不可逆的方式合成葡萄糖或糖元。目前认为,果糖激酶可催化果糖以被机体利用,而由于果糖激酶富含于肝脏,因此,肝脏是果糖代谢的主要器官。然而,普林斯顿大学Joshua D.Rabinowitz研究团队最近发现:小肠的空肠段是果糖代谢的主要场所,而非肝脏。     

妊娠期高果糖膳食对子代胰岛素抵抗的影响

目的：探讨大鼠妊娠期高果糖膳食对子代胰岛素抵抗的影响。方法：正常饮食的成年雄性Wistar大鼠与雌性大鼠进行合笼,孕鼠随机分为5组,分别为正常对照组、正常剂量果糖组、高剂量果糖组、超高剂量果糖组和超高剂量蔗糖组,孕期每日分别给予2mL蒸馏水、2g/kg、6g/kg、18g/kg的果糖溶液以及18g/kg的蔗糖溶液灌胃,连续干预直至分娩,娩出仔鼠基础饲料喂养,并称量仔鼠体质量、检测空腹血糖。于第8周末检测空腹血糖、进行OGTT试验。于次日禁食12h后处死子代大鼠,麻醉、取血,测量血清胰岛素水平,计算胰岛素抵抗指数。结果：孕期连续干预后,娩出仔鼠出生体重：高剂量果糖组、超高剂量果糖组显著低于对照组（P＜0.05）;超高剂量果糖组娩出仔鼠空腹血糖显著高于对照组（P＜0.05）;OGTT试验：在30min处,高剂量果糖组、超高剂量果糖组以及超高剂量蔗糖组血糖值显著高于正常对照组及正常剂量果糖组（P＜0.05）,在120min处,高剂量果糖组、超高剂量果糖组及超高剂量蔗糖组血糖值显著高于正常对照组（P＜0.05）。高剂量果糖组、超高剂量果糖组及超高剂量蔗糖组的血清胰岛素含量和胰岛素抵抗指数都显著高于正常对照组和正常剂量果糖组（P＜0.05）。结论：妊娠期高果糖膳食会增加子代胰岛素抵抗及糖代谢的患病风险。     

真养产碱菌利用高果糖浆积累聚β-羟基丁酸的研究

真养产碱菌(Alcaligenes eutrophus)H16能以果糖为碳源在无机合成培养基上积累聚p-羟基丁酸(PHB)。将该菌用富含果糖的高果糖浆(HFS)培养,PHB的积累可达到果糖发酵水平,但发现高浓度的果糖和葡萄糖对菌体生长及PHB积累有抑制作用。采用补料分批培养技术可降低果糖和葡萄糖的抑制。并可大幅度提高产量,菌体干重达16—20g/L,PHB产量7.0—7.6g/L,PHB的产率达0.24g/g果糖。     

真养产碱菌利用高果糖浆积累聚β-羟基丁酸的研究

真养产碱菌(Alcaligenes eutrophus)H16能以果糖为碳源在无机合成培养基上积累聚p-羟基丁酸(PHB)。将该菌用富含果糖的高果糖浆(HFS)培养,PHB的积累可达到果糖发酵水平,但发现高浓度的果糖和葡萄糖对菌体生长及PHB积累有抑制作用。采用补料分批培养技术可降低果糖和葡萄糖的抑制。并可大幅度提高产量,菌体干重达16—20g/L,PHB产量7.0—7.6g/L,PHB的产率达0.24g/g果糖。     

果糖暴食对大鼠下丘脑外侧核与伏隔核Orexin 神经元的影响

目的:探讨给予间歇性摄食大鼠模型(Intermittent Access Model[IAM])果糖是否可使IAM大鼠对果糖产生暴食行为,以及下丘脑外侧核(LHA)和伏隔核Orexin(ORX)神经元对果糖暴食行为的影响。方法:给予IAM大鼠4%、8%或12%的果糖溶液及生理盐水,观察和记录大鼠果糖摄入量及能否产生果糖暴食行为;测定果糖凝集反应大鼠伏隔核壳(NAc shell)、伏隔核核(NAc core)和背侧纹状体(Dorsal striatum)多巴胺受体(D1R、D2R)数目(Bmax)和受体亲和力(Kd);分别监测长期和短期IAM大鼠室旁核(PVN)、杏仁核(CeA)、伏隔核(NAc)等相关核团的C-Fos神经元活性(Fos-IR);给予长期IAM大鼠OX1R拮抗剂SB334867,记录大鼠摄食量。结果:长期IAM大鼠表现出果糖暴食行为,但相应的多巴胺受体数目并未改变。与对照组相比,果糖暴食组大鼠伏隔核c-Fos蛋白减少,神经元活性降低。短期IAM大鼠可产生果糖暴食但Fos-IR未改变。给予长期IAM大鼠OX1R拮抗剂SB-334867(30 mg/kg),大鼠果糖暴食量和食物摄入量均减少。结论:长短期IAM大鼠均可产生果糖暴食行为;仅长期果糖暴食可致Orexin释放增加,减少伏隔核Orexin神经元激活,增强外侧核Orexin神经元激活。     

孕期高果糖摄入对胚胎发育和胎盘血管因子的研究

目的：探讨孕期高果糖摄入对胚胎发育的影响及胎盘血管因子对其影响的机制。方法：成年雌性SD大鼠与正常饮食雄性大鼠进行交配,孕鼠随机分为5组,分别是对照组、正常剂量果糖组、高剂量果糖组、高剂量蔗糖组和超高剂量果糖组,在孕期分别给予1mL去离子水、1.6g/kg、4.8g/kg、4.5g/kg和8.0g/kg的果糖水和蔗糖水灌胃,连续干预3w,于第3w末处死孕鼠,麻醉、取血并剖取胎鼠,检查胎鼠的一般状况、着床、死胎、吸收胎、外观畸形等,制作子代内脏和骨骼标本,观察内脏和骨骼的情况;称量胎重和胎盘重,观察各组间胎盘血管内皮生长因子（VEGF）、血管内皮生长因子受体-1（sFlt-1）和一氧化氮（NO）的变化。结果：对孕鼠连续进行3w的果糖干预后,超高剂量果糖组子代出生体重显著低于对照组（P＜0.05）;高剂量果糖组、高剂量蔗糖组和超高剂量果糖组子代与对照组和正常剂量果糖组相比,死胎数和吸收胎数显著增加（P＜0.05）;但各组子代并没有发生骨骼畸形和内脏出血。超高剂量果糖组胎盘重量显著低于对照组（P＜0.05）;高剂量果糖组、高剂量蔗糖组和超高剂量果糖组胎盘中VEGF和NO水平显著低于对照组和正常剂量果糖组（P＜0.05）;胎盘中sFlt-1水平明显高于对照组和正常剂量果糖组（P＜0.05）。结论：孕期高果糖摄入可增加子代发生死胎和吸收胎等不良结局的风险,胎盘中VEGF、NO的水平降低和sFlt-1水平增高可能是导致子代发生不良结局的原因,具体机制值得深入研究。     

新型甜味剂市场动态

新型甜味剂市场动态近年来日本市场对低甜度的低聚糖和醇糖以及高甜度的甜菊苷和甘草甜素兴趣较大,在食品工业中,它们逐步取代了砂糖。低聚果糖甜度：３０～６０以蔗糖为原料,通过果糖转移和氧作用,成为低聚果糖,低聚果糖具调节肠胃功能之作用,甜度较低,并具有保湿...     

果糖-2,6-二磷酸对香蕉成熟过程中焦磷酸果糖-6-磷酸转移酶活性的调节作用

从成熟香蕉果实中部分纯化了焦磷酸:果糖—6—磷酸磷酸转移酶(PFP)。研究了酶的果糖—2,6—二磷酸的活化动力学特性.果糖—2,6—二磷酸通过降低酶的K_m(F6P)值和增进最大反应速度(V_(max))促进酶的果糖—6—磷酸磷酸化活性。底物(F6P)浓度和温度影响果糖—2,6—二磷酸对酶的活化作用。 本工作中还观察了香蕉成熟过程中PFP和依赖ATP的磷酸果糖激酶(PFK)活性的变化,并对PFP在果实成熟中的生理意义和调节特性进行了讨论。     

葡萄酒酿酒酵母果糖利用影响因素的研究进展

葡萄酒酒精发酵后期,酿酒酵母果糖利用能力与酒精发酵中止和发酵不彻底密切相关,而且残余果糖还可能带来微生物污染和酒体失衡的危险。从酿酒酵母己糖跨膜转运、己糖胞内磷酸化及发酵条件(葡萄糖浓度、乙醇和温度)对果糖利用影响等方面的研究进展进行了综述,对筛选和构建高果糖利用优良葡萄酒酿酒酵母研究,以及生产中合理控制酒精发酵过程具有重要指导意义。     

温州蜜柑果实发育期间果糖激酶与糖积累的关系

研究了温州蜜柑果实发育进程中糖含量变化与果糖激酶活性变化的关系及增施氮肥对果实果糖激酶活性和基因表达的影响.结果表明,随着果实的发育,可食组织果糖激酶活性逐渐降低,糖含量不断增加,果皮中蔗糖和葡萄糖含量在成熟期略有下降,果糖激酶活性略有升高.果实膨大期后增施氮肥的果实在成熟期可食组织及果皮中蔗糖和果糖所占比例均有所下降,葡萄糖比例升高,以单位蛋白质表示的果糖激酶活性也明显高于对照果实.Northern分析表明,增施氮肥能促进发育后期果实可食组织中Cufrkl基因的表达,但对Cufrk2的表达无明显作用.     

外源葡萄糖、果糖和NO供体(SNP)对盐胁迫下水稻种子萌发的影响

单独采用一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodiumnitroprusside,SNP)、葡萄糖和果糖浸种均不同程度地提高盐胁迫下水稻种子早期发芽率和发芽指数,SNP预处理可以不同程度地提高果糖和葡萄糖的含量;进一步采用葡萄糖和果糖分别与SNP混合后浸种,发现葡萄糖与SNP处理对盐胁迫下水稻种子的萌发有正协同效应,而果糖和SNP的组合处理对盐胁迫下水稻种子的萌发可能受到SNP一定程度的负调控.此外,SNP对盐胁迫下幼苗生长的促进效应可以被葡萄糖和果糖处理所加强,其中葡萄糖的效应更明显.     

中国45岁及以上居民膳食果糖的摄入状况及食物来源

目的：探讨中国45岁及以上居民膳食果糖的摄入状况及其食物来源。方法：利用2010—2012年中国居民营养与健康状况监测中膳食调查数据，结合美国食物成分数据库和中国预包装食品中单体糖和总糖含量数据库中果糖和蔗糖数据，对34 264名45岁及以上居民的膳食果糖摄入状况及食物来源进行分析。结果：中国45岁及以上居民平均每日膳食总果糖的摄入量为8.29 g，其中游离状态果糖为4.78 g、结合状态果糖为3.51 g。膳食总果糖的摄入量随年龄的增加而降低，男性高于女性，城市高于农村。蔬菜类及制品、水果及制品、谷类及制品是膳食总果糖前三大类食物来源，共占膳食总果糖的69.72%。不同食物来源膳食果糖对总果糖的贡献在城市和农村间存在差异，城市居民来源的前三大类食物为水果及制品、蔬菜类及制品、零食类，农村居民为蔬菜类及制品、水果及制品、谷类及制品。结论：中国45岁及以上居民膳食总果糖的摄入量平均为8.29 g/d，处于相对较低水平。蔬菜类及制品、水果及制品、谷类及制品是其最主要的食物来源。