促通拡散ヘキソーストランスポータアイソフォームの構造・機能相関

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哺乳動物促通拡散ヘキソース輸送体には、GLUT1からGLUT5までの5種類のアイソフォームが存在し、いずれも細胞膜を12回貫通し、N末端とC末端は細胞内に存在するトポロジーを有する。GLUT1はすべての細胞の細胞膜に存在してグルコース輸送を介在する。我々は、ラットGLUT5はグルコース輸送活性は有さずフルクトース輸送体であることを示し、さらにGLUT1とGLUT5のキメラ蛋白をCHO細胞に発現させて糖輸送特性を検討し、グルコースおよびフルクトース輸送能に必要な部位を解析してきた(Inukai K et al.Endocrinology 136:4850-4857,1995)。GLUT5とGLUT1では、極性のある細胞での細胞内局在に違いがあり、細胞内ソーテイング機構についても良いモデルとなる。すなわち、GLUT5はapical側に、GLUT1はbasolateral側に局在し、消化管腔から吸収した糖を血管内に取り込むのに関わっている。そこで、細胞内ソーテイングを決定するモチーフを解明するために、GLUT5とGLUT1の間で様々なキメラを作製し、ヒト消化管上皮細胞のモデルであるCaco-2細胞に発現させ検討した。その結果、膜貫通部位6と7の間にある細胞内ループ部分がGLUT1であればbasolateral側に、GLUT5であればapical側に局在し、Caco-2細胞におけるGLUT1とGLUT5のソーテイングには細胞内ループ部分が大きな役割を演じていると考えられた(Inukai K et al.Molecular Endocrinology in press 1997)。