Trasportatori GLUT: gli uniportatori di glucosio

Il glucosio è la principale molecola energetica delle cellule ed è indispensabile che il suo trasporto attraverso la membrana plasmatica sia efficiente e rapido.
Il glucosio attraversa le membrane in modo passavo, attraverso il fenomeno della diffusione facilitata, grazie alla presenza di particolari proteine trasportatrici.



Attualmente si conoscono 12 uniportatori di glucosio che sono raggruppati nella famiglia dei trasportatori GLUT.

Vari tipi di GLUT

  • Il trasportatore più importante di questa famiglia è il GLUT1, una proteina che ha 12 segmenti transmembrana e che si trova in quasi tutti i tipi cellulari presenti nell’uomo. La quantità nelle varie cellule varia in base al loro metabolismo e alla loro funzione.
  • GLUT2: si trova negli epatociti e nella membrana basolaterale dell’epitelio assorbente intestinale e renale.
  • GLUT3: si trova nei neuroni dove trasporta glucosio ma anche altri zuccheri a 6 atomi di carbonio.
  • GLUT4: si trova sulla membrana degli adipociti e delle cellule del tessuto muscolare.
  • GLUT5: è il trasportatore principale del fruttosio presente soprattutto nell’intestino

Queste isoforme differiscono per le loro caratteristiche cinetiche. Il trasportatore GLUT4 è particolare perché dipende dall’insulina.

Funzionamento delle GLUT

Meccanismo di trasporto delle proteine GLUT
Fonte: smartlifting.org

Questi trasportatori espongono i loro siti di legame all’esterno e, il legame del glucosio, provoca una variazione conformazionale che trasporta il glucosio verso l’interno dove poi verrà rilasciato. Il rilascio del glucosio provoca un’altra variazione conformazionale e il carrier torna nella conformazione iniziale con i siti di legame esposti verso l’esterno.

Insulina e regolazione di GLUT4

L’insulina è un ormone prodotto dalle cellule beta del pancreas quando aumenta la concentrazione di glucosio nel sangue, quindi subito dopo i pasti. L’insulina regola l’assunzione di glucosio nelle cellule del tessuto adiposo e nelle cellule muscolari aumentando il numero di glucosio permeasi (GLUT) presenti nella membrana plasmatica.

L’insulina si lega ad un recettore di membrana ed innesca una serie di eventi in sequenza che portano al richiamo delle vescicole citoplasmatiche contenenti le molecole di GLUT4. Queste vescicole si fondono con la membrana aumentando il numero di trasportatori disponibili. In pratica, nel citoplasma, sono presenti dei trasportatori già sintetizzati che verranno richiamati verso la membrana quando sarà necessario.



Il glucosio non può fuoriuscire dalla cellula perché, nel citoplasma, è il substrato dell’esochinasi che catalizza la formazione del glucosio-6-fosfato (il glucosio fosforilato non può uscire tramite i trasportatori GLUT). Questa che abbiamo descritto è la prima reazione della glicolisi.

L’effetto dell’insulina è reversibile, quando l’ormone non è più presente nel sangue i trasportatori vengono rimossi dalla membrana e nuovamente accumulati in vescicole citoplasmatiche.
In assenza di insulina solo il 5% dei trasportatori totali si trova sulla membrana.

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Autore dell'articolo: Admin

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