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　　葡萄糖轉(zhuǎn)運體（Glucose Transporters, GLUT）是一類負責(zé)機體葡萄糖進出入組織器官的關(guān)鍵門控蛋白，專職負責(zé)組織器官的能量供給和機體葡萄糖水平穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)功能。某些特定GLUT的膜轉(zhuǎn)運或功能受損是機體葡萄糖水平紊亂、高血糖和糖尿病產(chǎn)生的重要原因。 

　　GLUT4是脂肪細胞和骨骼肌細胞內(nèi)最主要的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白，胰島素調(diào)控的GLUT4膜轉(zhuǎn)運對于機體血糖平衡的維持至關(guān)重要。GLUT4的轉(zhuǎn)運障礙是機體產(chǎn)生胰島素抵抗或患有2 型糖尿病的主要表現(xiàn)之一。為了研究GLUT4在細胞膜上行使葡萄糖轉(zhuǎn)運功能的單分子分布模式及其相關(guān)影響因素，中國科學(xué)院昆明植物研究所天然產(chǎn)物藥理學(xué)與新藥創(chuàng)制團隊熊文勇研究組與長春應(yīng)用化學(xué)研究所王宏達研究組合作，利用直接隨機光學(xué)重建超分辨顯微鏡（dSTORM）對不同生理狀態(tài)下脂肪細胞質(zhì)膜上GLUT4的分布模式進行分析，在單分子水平解析了脂肪細胞質(zhì)膜表面GLUT4在不同生理狀態(tài)下的分布特點和影響機制，發(fā)現(xiàn)胰島素抵抗會導(dǎo)致細胞膜上的GLUT4的分布模式變得更加成簇聚集，使我們從一個全新的角度對胰島素抵抗對GLUT4的影響有了更深刻的認識，上述研究成果以 “Super-resolution microscopy reveals the reorganization of GLUT4 on plasma membrane regulated by insulin resistance” 為題，雙方實驗室共同通訊作者發(fā)表在細胞生物學(xué)經(jīng)典雜志Journal of Cell Science（2017, 130: 396-405）。 

　　GLUT1是一類廣泛分布于眾多組織器官的葡萄糖轉(zhuǎn)運體，對于維持人的正常生理功能極為重要，其表達和功能異常與很多疾病相關(guān)，比如GLUT1在癌細胞的新陳代謝過程中發(fā)揮著重要功能，腫瘤細胞中GLUT1高度表達，這可能與腫瘤細胞快速增長需要大量葡萄糖密切相關(guān)。熊文勇課題組與王宏達研究組繼續(xù)合作，研究了GLUT1在多種細胞中的膜上分布特點，發(fā)現(xiàn)與GLUT4有很多類似之處，都有分散分布和成簇分布的特點。上述研究成果以 “Mechanistic insights into GLUT1 activation and clustering revealed by super-resolution imaging” 為題，雙方實驗室共同通訊作者發(fā)表在近期的P.N.A.S.上（2018, PNAS June 18, 2018. 201803859），為后續(xù)進一步開展功能研究奠定重要基礎(chǔ)。 

　　該項目完成的天然產(chǎn)物藥理學(xué)與新藥創(chuàng)制團隊熊文勇課題組得到國家自然科學(xué)基金（81270919）和云南省科技廳項目(2013HA023, 2017FA044)支持。 

　　文章鏈接1 

　　文章鏈接2 

圖1 胰島素抵抗調(diào)控GLUT4動態(tài)分布 

圖2 GLUT1聚集和分散與葡萄糖攝取的相關(guān)性 

　　（責(zé)任編輯：李雪）