GLUT4 est une glucose protéine de transport présente dans les cellules des muscles striés et de graisse. Chez une personne normale métabolisme , l'insuline est sécrétée par le pancréas après avoir mangé. signaux d'insuline des cellules musculaires gras et d'absorber le glucose du sang en se liant au récepteur de l'insuline à la surface de la graisse et les cellules musculaires.
Quand un récepteur de l'insuline est activé, il induit la protéine GLUT4 à passer de réserves détenues dans les cellules. Cette protéine peut également être engagé sur la surface cellulaire par la contraction musculaire. En l'absence d'insuline ou de la contraction du muscle, il est stocké dans des vésicules au sein de la cellule.
Lorsque GLUT4 est à la surface de la cellule, le glucose est transporté dans la cellule vers le bas de sa concentration en gradient dans un processus appelé facilité diffusion . Un groupe phosphate est ensuite immédiatement ajouté au glucose par l'enzyme hexokinase en un processus appelé phosphorylation, la création de la glucose-6-phosphate, qui ne peut pas se diffuser en dehors de la cellule. Glucose-6-phosphate peut être utilisé comme une source d'énergie lorsqu'il est métabolisé par la glycolyse et du cycle de Krebs .
Des défauts dans l'activité de cette protéine ont été impliqués dans certaines formes de résistance à l'insuline ou pré-Type 2 diabète . Résistance à l'insuline est une condition où le pancréas sécrète de l'insuline, mais la graisse et les cellules musculaires ne répondent pas à cela en prenant le glucose. Le pancréas compense en sécrétant l'insuline supplémentaire pour aider les cellules à absorber le glucose et les patients insulino-résistants ont souvent des niveaux élevés de glucose ainsi que quelques fortes concentrations d'insuline dans le sang. Le pancréas finalement ne parvient pas à suivre le rythme avec les besoins de l'organisme en insuline et le diabète de type 2 peut entraîner. Le rôle de GLUT4 dans la résistance à l'insuline est un domaine actif de recherche sur le diabète.
L'insuline déclenche le transport de cette protéine à la surface cellulaire par un mécanisme de transduction du signal complexe qui fait intervenir la phosphorylation et de déphosphorylation des protéines et des lipides . Après la liaison de l'insuline, le récepteur de l'insuline phosphoryle une protéine appelée Insulin Receptor Substrate 1 (IRS-1). IRS-1 oeuvres à travers les lipides et d'autres protéines de se déplacer GLUT4 à la surface cellulaire. Lorsque les niveaux d'insuline sanguine diminution, GLUT4 doit être retiré de la surface de la cellule, afin de ralentir l'absorption du glucose dans la cellule. Ce processus est moins bien étudiée.
GLUT4 est un membre d'une famille de protéines de transport de glucose. transporteurs de glucose sont des protéines membranaires intégrales contenant 12 traversant la membrane domaines d'hélice. Cette protéine est le seul membre de la famille qui est régulé par l'insuline. Bien qu'il soit spécifique au muscle et le tissu adipeux, d'autres membres de la famille des transporteurs de glucose sont spécifiques à d'autres tissus. Par exemple, GLUT3, un transporteur de glucose à haute affinité, est le principal transporteur de glucose dans les neurones.
