血糖调控的关键细胞机制

　　

生物通报道：人体血糖水平调控是一个重要的过程，当其发生异常时，可引发糖尿病、癌症和罕见的遗传性疾病。最近，美国UT西南医学中心的科学家们，发现了人体调节血糖水平的一种关键细胞机制，相关研究结果发表在六月四日的《Molecular Cell》杂志。

研究人员发现，一种酶——称为蛋白激酶C（PKC），可以调节是否应该有更多、还是更少的葡萄糖被运送到细胞内，从而充当了一种恒温器，确保血糖保持在适当的水平。延伸阅读：PNAS：大脑中的血糖“控制开关”。

本文资深作者、UT西南医学中心皮肤病学助理教授Richard Wang博士指出：“精确控制葡萄糖的转运，对于健康来说是至关重要的。在各种各样的疾病中（包括糖尿病和癌症），这个过程是存在缺陷的。”

以前科学家们已经了解“葡萄糖是如何被运送穿过细胞的”，但并没有详细了解身体如何控制所运输的葡萄糖的量。

Wang博士解释说，1型葡萄糖转运载体（GLUT1）可转运葡萄糖通过身体大多数细胞的细胞膜，对于大脑和血管的葡萄糖摄取是特别重要的。但GLUT1如何能够快速调整葡萄糖摄取速率？这个问题还未得以充分的理解。

在这项研究中，研究人员发现，GLUT1是通过PKC酶加入一个磷酸基团而被改性。这种磷酸基团的加入被称为磷酸化，可增加细胞膜上存在的GLUT1数量，从而增加了葡萄糖转运的速率。

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研究人员还发现，在某些GLUT1缺陷综合征（G1D，一种遗传性疾病）中，PKC对GLUT1的调控受到损坏。G1D患者在婴儿时期因为没有足够的葡萄糖运输到大脑，因而有癫痫发作、运动障碍、语言障碍和发育迟缓等问题。

Wang博士表示，他们会继续研究磷酸化对GLUT1的调节作用，希望找到某种途径，能够改进疾病的诊断和治疗，包括G1D、糖尿病和癌症，他实验室的研究重点包括非黑色素瘤皮肤癌，在这种肿瘤中GLUT1是高表达的。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
A Protein Kinase C Phosphorylation Motif in GLUT1 Affects Glucose Transport and is Mutated in GLUT1 Deficiency Syndrome
Summary: Protein kinase C has been implicated in the phosphorylation of the erythrocyte/brain glucose transporter, GLUT1, without a clear understanding of the site(s) of phosphorylation and the possible effects on glucose transport. Through in vitro kinase assays, mass spectrometry, and phosphospecific antibodies, we identify serine 226 in GLUT1 as a PKC phosphorylation site. Phosphorylation of S226 is required for the rapid increase in glucose uptake and enhanced cell surface localization of GLUT1 induced by the phorbol ester 12-O-tetradecanoyl-phorbol-13-acetate (TPA). Endogenous GLUT1 is phosphorylated on S226 in primary endothelial cells in response to TPA or VEGF. Several naturally occurring, pathogenic mutations that cause GLUT1 deficiency syndrome disrupt this PKC phosphomotif, impair the phosphorylation of S226 in vitro, and block TPA-mediated increases in glucose uptake. We demonstrate that the phosphorylation of GLUT1 on S226 regulates glucose transport and propose that this modification is important in the physiological regulation of glucose transport.