GSV在细胞内部转运和胞吐过程的初步研究

发布时间：2019-11-05 03:35

【摘要】：葡萄糖是人体最直接和重要的能量来源,血液中葡萄糖浓度的稳定对于人体正常功能的行使具有非常重要的作用。而胰岛素是调节血糖平衡的最重要的激素,它能在血糖升高时有效地促使细胞对葡萄糖的吸收,从而保持血糖的稳定,这一过程的紊乱将导致糖尿病的产生。目前II型糖尿病的发病率增长很快,对其发病机理和治疗方法的研究是目前国际上医学和生物学研究的一个重点。研究表明细胞对葡萄糖的吸收是通过葡萄糖转运体(Glucose Transpoters,GLUTs)家族之一葡萄糖转运子4(GLUT4)来介导的,胰岛素的作用通过GLUT4来实现,GLUT4的转运障碍可能与II型糖尿病的某些致病因素有关。因此对GLUT4在细胞中的转运机制的基础研究具有重要的理论价值及实际指导意义。 研究过程中使用消散场显微成像技术和单微粒跟踪技术直观地观察了活体细胞内单个葡萄糖转运子4囊泡(GLUT4 Storage Vesicle, GSV)和神经内分泌细胞内的致密核心大囊泡(Large Dense Core Vesicle,LDCV)的三维运动轨迹,发现两种囊泡都具有三种运动模式。定量分析显示,作自由扩散运动和方向性扩散运动的GSV数量明显多于LDCV。对比GSV和LDCV的三维扩散系数, GSV的扩散系数中值为7.2 ×10~(-4) μm~2/s,而LDCV仅为1.94 ×10~(-4) μm~2/s。虽然GSV和LDCV上含有许多相同的蛋白,但是我们的结果说明GSV的活动性远大于LDCV,提示二者的胞内转运过程涉及不同的分子机制。这一结果为进一步研究GSV转运过程中涉及到到蛋白质和分子生物学机制打下了基础。同时,通过对GSV胞吐的研究,发现胰岛素显著地缩短了参与胞吐的GSV的锚定时间,在活体细胞中从单囊泡水平上揭示了胰岛素对GSV胞吐和GLUT4上膜过程的影响。
【图文】：

GLUT4的结构示意

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文和2之间及TM6和7之间各有一个大的弧形(loop)结构；TM6和7之间的大loop把GLU蛋白结构分为两半，，即N-末端和C-末端部分。在细胞内侧面其它TM 部分之间的loop 较短，其长度约8 个氨基酸残基，这些短loop 设置可能在该结构区域起固定作用[5,6]。1.1.2 GLUT4 定位在静息时，GLUT4 主要储存在胞内，有少量的在细胞膜和胞内间连续不断地循环当有胰岛素刺激时 GLUT4 从胞内转运到细胞膜上，这也是 GLUT4 的一个特点。研究知 GLUT4 在胞内储存的部位有细胞膜内侧面的管状囊泡，内涵体(Sorting EndosomRecycling Endosome)，TGN（Trans-Golgi-network,T GN），特异性的 GLUT4 囊泡库。岛素可以调节 GLUT4 离开这些储存部位和促进 GLUT4 转运到细胞膜。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：R33

【共引文献】

相关期刊论文 前9条

1 步文磊;王茵;;原花青素的生物活性及作用机制研究进展[J];国外医学(卫生学分册);2007年05期

2 钟婷婷;高士争;赵素梅;;CAP/Cbl通路的研究进展[J];中国医药科学;2012年07期

3 万群芳,吴政星,董永明;光电联合检测技术及其在细胞分泌研究中的应用[J];科技创业月刊;2005年09期

4 刘媛媛,赵平,吴政星,瞿安连,徐涛;磷脂酰肌醇-3激酶不直接调控PC12细胞的分泌[J];生物化学与生物物理进展;2005年08期

5 梁滔,李栋栋,熊俊,朱丹,瞿安连;以消散场成像和单微粒跟踪技术揭示GLUT4囊泡和分泌囊泡的不同动态过程[J];生物物理学报;2005年04期

6 侯玉婷;李晋南;任桂萍;刘铭瑶;孙国鹏;王文飞;李德山;;人FGF-21基因的克隆、表达及其调节脂肪细胞糖代谢的活性[J];遗传;2010年06期

7 ;Characteristics of Ca~(2+)-exocytosis coupling in isolated mouse pancreatic β cells[J];Acta Pharmacologica Sinica;2006年07期

8 王占科;柴长春;冯青青;杨莉萍;褚芳;许霖水;郭宝珠;;TNFα对正常昆明小鼠骨骼肌和肝脏葡萄糖摄取的影响[J];中国实验动物学报;2005年04期

9 傅颖;;原花青素的生物学活性及其保健功能研究[J];中国卫生检验杂志;2009年12期

相关博士学位论文 前10条

1 王捷思;沙棘籽渣黄酮对糖、脂代谢的调控及机理探讨[D];华东师范大学;2011年

2 王丽娜;GLP-1对骨骼肌肌球蛋白重链表达的影响及机制研究[D];南京农业大学;2009年

3 赵珂;奶牛乳腺上皮细胞葡萄糖摄取的调控及其对乳成分合成的影响研究[D];浙江大学;2011年

4 吴政星;Snapin对神经分泌的调节作用[D];华中科技大学;2005年

5 杨华;垂体内分泌细胞及DRG神经细胞的分泌调控机制的动力学研究[D];华中科技大学;2005年

6 李栋栋;以荧光显微技术研究细胞内囊泡转运和胞吐[D];华中科技大学;2005年

7 白丽;囊泡转运步骤的分辨及其调控机制研究[D];华中科技大学;2006年

8 刘会生;鼠源性促性腺激素释放细胞分泌的钙离子依赖性调控机制的研究[D];华中科技大学;2006年

9 罗勇;胰岛素口腔喷雾给药体系中几个问题的研究[D];华中科技大学;2006年

10 刘英;肌肉素（Musclin）对大鼠分化的成肌细胞葡萄糖摄取的影响及其分子机制的实验研究[D];中国医科大学;2008年

相关硕士学位论文 前9条

1 陈祖彬;量子点标记活细胞内GLUT4的研究[D];华中科技大学;2011年

2 刘媛媛;PI3K和PtdIns-3-P对细胞分泌作用的初步研究[D];华中科技大学;2005年

3 刘娜;GABA_B受体运动机制的初步研究[D];华中科技大学;2006年

4 李小宁;骨骼肌组织磷脂酰肌醇3激酶表达与妊娠期糖尿病胰岛素抵抗关系研究[D];青岛大学;2008年

5 杜英臻;增龄对Wistar大鼠胰岛素抵抗的影响及其可能机制初探[D];中国人民解放军军医进修学院;2009年

6 牟宗慧;山东玫瑰花原花青素含量测定及质量标准研究[D];山东中医药大学;2009年

7 魏明;番石榴叶三萜化合物（PGL-15）对3T3-L1脂肪细胞分化及糖脂代谢的影响及其作用机制[D];暨南大学;2010年

8 孙中婵;NDRG2在大鼠短期和长期心肌缺血再灌注损伤中的表达研究[D];第四军医大学;2010年

9 王璐璐;辛伐他汀对链脲佐菌素诱导2型糖尿病大鼠血糖的影响[D];山东大学;2014年

本文编号：2555981