<< Молекулярная биология

Рециркуляция белков

Описание (перевод).

Важным источником сахара для человека является глюкоза. Она необходима для инициации процесса гликолиза – участвует в цепи химических превращений для синтеза АТФ.

В организме человека большая часть глюкозы расщепляется в мышцах и жировой ткани. Во время физических нагрузок происходит потребление глюкозы для поддержания мышц в тонусе. После еды, циркулирующая глюкоза захватывается жировыми клетками и может быть использована сразу же, либо запасаться в виде гликогена на будущее.

В клетках этих двух типов схожий механизм расщепления глюкозы. Когда концентрация глюкозы в тканях повышается, белок-транспортер глюкозы (GLUT4) переходит из цитоплазмы в плазматическую мембрану.

Эта анимация показывает, как происходит рециркуляция белков в клетке, данный процесс необходим для понимания как внутренние сигналы влияют на транспорт белков.

Анимация «Транспорт белков "на экспорт"» иллюстрирует как белки процессируются через аппарат Гольджи и транс-сеть Гольджи, а затем заключаются в везикулы. Везикулы являются мембраносвязанными переносчиками, которые могут перемещаться в различные участки клетки.

Сосредоточимся на белке-переносчике глюкозы GLUT4, посредством которого глюкоза попадает в клетки организма человека. Белки-переносчики глюкозы локализованы в двух местах. Одна их часть расположена в плазматической мембране. Второй пул белков GLUT4 находится в, так называемых, GLUT4-накопительных везикулах (GSV - GLUT4 storage vesicles). GSV-везикулы всегда расположены рядом друг с другом.

Когда концентрация глюкозы в мышцах и жировой ткани понижается, количество белка GLUT4 в плазматической мембране минимально. Большее количество (около 90 %) GLUT4 в этот момент находится в GSV-везикулах. Мембраносвязанные белки GLUT4 необходимы для транспорта глюкозы в клетку. Здесь вы можете наблюдать, как несколько молекул глюкозы проникает в клетку.

Мембранный пул белков GLUT4 постоянно пополняется за счет переноса GSV-везикул в плазматическую мембрану, где везикулы сливаются с ней, и белок GLUT4, таким образом, внедряется в мембрану.

Рециркуляция - это процесс, позволяющий поддерживать баланс белков и дающий возможность (при получении соответствующего сигнала) доставлять необходимое количество белка в составе везикулы к месту его работы.

Для лучшего понимания процесса рециркуляции мы рекомендуем Вам посмотреть анимацию «Сигнальный путь инсулина», которая иллюстрирует процесс рецикуляции некоторых белков, происходящий в мышечных и жировых клетках под воздействием инсулина.