【摘要】：葡萄糖是人體最直接和重要的能量來源,血液中葡萄糖濃度的穩(wěn)定對于人體正常功能的行使具有非常重要的作用。而胰島素是調(diào)節(jié)血糖平衡的最重要的激素,它能在血糖升高時有效地促使細胞對葡萄糖的吸收,從而保持血糖的穩(wěn)定,這一過程的紊亂將導致糖尿病的產(chǎn)生。目前II型糖尿病的發(fā)病率增長很快,對其發(fā)病機理和治療方法的研究是目前國際上醫(yī)學和生物學研究的一個重點。研究表明細胞對葡萄糖的吸收是通過葡萄糖轉(zhuǎn)運體(Glucose Transpoters,GLUTs)家族之一葡萄糖轉(zhuǎn)運子4(GLUT4)來介導的,胰島素的作用通過GLUT4來實現(xiàn),GLUT4的轉(zhuǎn)運障礙可能與II型糖尿病的某些致病因素有關。因此對GLUT4在細胞中的轉(zhuǎn)運機制的基礎研究具有重要的理論價值及實際指導意義。 研究過程中使用消散場顯微成像技術和單微粒跟蹤技術直觀地觀察了活體細胞內(nèi)單個葡萄糖轉(zhuǎn)運子4囊泡(GLUT4 Storage Vesicle, GSV)和神經(jīng)內(nèi)分泌細胞內(nèi)的致密核心大囊泡(Large Dense Core Vesicle,LDCV)的三維運動軌跡,發(fā)現(xiàn)兩種囊泡都具有三種運動模式。定量分析顯示,作自由擴散運動和方向性擴散運動的GSV數(shù)量明顯多于LDCV。對比GSV和LDCV的三維擴散系數(shù), GSV的擴散系數(shù)中值為7.2 ×10~(-4) μm~2/s,而LDCV僅為1.94 ×10~(-4) μm~2/s。雖然GSV和LDCV上含有許多相同的蛋白,但是我們的結(jié)果說明GSV的活動性遠大于LDCV,提示二者的胞內(nèi)轉(zhuǎn)運過程涉及不同的分子機制。這一結(jié)果為進一步研究GSV轉(zhuǎn)運過程中涉及到到蛋白質(zhì)和分子生物學機制打下了基礎。同時,通過對GSV胞吐的研究,發(fā)現(xiàn)胰島素顯著地縮短了參與胞吐的GSV的錨定時間,在活體細胞中從單囊泡水平上揭示了胰島素對GSV胞吐和GLUT4上膜過程的影響。
【圖文】：

GLUT4的結(jié)構示意

華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文和2之間及TM6和7之間各有一個大的弧形(loop)結(jié)構；TM6和7之間的大loop把GLU蛋白結(jié)構分為兩半，，即N-末端和C-末端部分。在細胞內(nèi)側(cè)面其它TM 部分之間的loop 較短，其長度約8 個氨基酸殘基，這些短loop 設置可能在該結(jié)構區(qū)域起固定作用[5,6]。1.1.2 GLUT4 定位在靜息時，GLUT4 主要儲存在胞內(nèi)，有少量的在細胞膜和胞內(nèi)間連續(xù)不斷地循環(huán)當有胰島素刺激時 GLUT4 從胞內(nèi)轉(zhuǎn)運到細胞膜上，這也是 GLUT4 的一個特點。研究知 GLUT4 在胞內(nèi)儲存的部位有細胞膜內(nèi)側(cè)面的管狀囊泡，內(nèi)涵體(Sorting EndosomRecycling Endosome)，TGN（Trans-Golgi-network,T GN），特異性的 GLUT4 囊泡庫。島素可以調(diào)節(jié) GLUT4 離開這些儲存部位和促進 GLUT4 轉(zhuǎn)運到細胞膜。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：R33

【共引文獻】

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本文編號：2555981