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　　葡萄糖轉運體（GLUT4）是脂肪細胞和肌細胞中最主要的葡萄糖轉運蛋白，胰島素調控的GLUT4膜轉運對于機體血糖平衡的維持至關重要。GLUT4轉運障礙是機體產生胰島素抵抗或患有2型糖尿病的主要表現(xiàn)之一。目前，絕大多數(shù)有關GLUT4的研究主要針對GLUT4的表達和膜轉運，關于GLUT4自身蛋白活性的研究也有少量報道。然而對于GLUT4在其行使葡萄糖轉運功能的地方——細胞膜上的分布模式及其相關影響因素的研究卻極少。另外，由于衍射極限的存在使得傳統(tǒng)光學顯微鏡的成像分辨率無法突破200 nm， 這也使得研究者們無法在超高分辨率甚至單分子水平去獲取GLUT4在細胞膜上的分布模式的詳細信息。 

　　隨著超分辨成像技術的出現(xiàn)及迅速發(fā)展，使得成像分辨率最高可達到20nm以下，這為科研人員提供了絕佳的工具和手段，從而能在單分子水平去研究細胞膜上GLUT4的分布模式。 

　　中國科學院昆明植物研究所熊文勇研究組與長春應用化學研究所電分析國家重點實驗室王宏達研究組合作，利用直接隨機光學重建超分辨顯微鏡（dSTORM），對不同生理狀態(tài)下脂肪細胞質膜上GLUT4的分布模式進行觀察和統(tǒng)計分析，從單分子水平解析了脂肪細胞質膜表面GLUT4在不同生理狀態(tài)下的分布模式變化。結果顯示在胰島素刺激后，細胞質膜上的GLUT4除了在數(shù)量上明顯增加外，蛋白成簇能力和參與成簇的蛋白比例的明顯下降，趨向于形成小簇或更加隨機、彌散的分布模式；當細胞產生胰島素抵抗后，細胞對胰島素的敏感性降低，然而相對于正常細胞，胰島素抵抗讓細胞質膜表面的GLUT4呈現(xiàn)出更趨向于成簇或形成較大的簇的分布模式狀態(tài)。此外，通過突變GLUT4蛋白N端F⁵QQI序列，破壞脂筏以及微絲等手段初步探究了細胞質膜上GLUT4分布模式的影響因素，發(fā)現(xiàn)F⁵QQI序列和脂筏都與質膜上GLUT4的分布模式密切相關。這是首次發(fā)現(xiàn)胰島素抵抗會導致細胞膜上的GLUT4的分布模式變得更加聚集，這個發(fā)現(xiàn)使人們從一個全新的角度對胰島素抵抗有了更深刻的認識，也為進一步研究肥胖或糖尿病發(fā)病機制提供了新的理論基礎。

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　　圖1、胰島素刺激使細胞膜上的GLUT4分布模式趨于彌散 

　　圖2、胰島素抵抗使細胞膜上的GLUT4分布模式更加聚集