昆虫葡萄糖转运蛋白及其对胰岛素信号通路影响研究进展
——Research progress of insect glucose transporters and their effects on insulin signaling pathway
摘要:葡萄糖为动物能量代谢的最直接来源,但昆虫体内的血糖是海藻糖。昆虫体内海藻糖和葡萄糖都不能直接穿过细胞膜,而需要在糖转运蛋白的(Sugar transporters,简称STs)的帮助下进出细胞膜。糖转运蛋白种类繁多,而海藻糖和葡萄糖转运蛋白在昆虫中占据重要的地位。昆虫糖转运蛋白转运糖类实现细胞对糖的摄取和利用,有调节细胞内外糖含量的变化,在糖类物质代谢中有重要的作用。而机体内有一种唯一能降低血糖的激素,同样在糖代谢中发挥重要的调节作用,那就是胰岛素。胰岛素和糖转运蛋白两者之间存在着紧密的联系,胰岛素调控葡萄糖摄取主要便是通过葡萄糖转运蛋白,胰岛素信号通路同时也是调控葡萄糖的主要手段,胰岛素信号通路的障碍会导致葡萄糖转运蛋白的功能障碍。此外一些葡萄糖转运蛋白也是控制胰岛素分泌的重要因素。本文主要综述了糖转运蛋白的发现,种类,及昆虫葡萄糖转运蛋白对与胰岛素通路的影响,并以此探索研究糖转运蛋白在害虫控制中的潜力。
Abstract:Glucose is the most direct source of energy metabolism in animals, but trehalose is the blood sugar in insects.Neither trehalose nor glucose can cross the cell membrane directly in insects, but they need the help of sugar transporters (STs) to enter and exit the cell membrane.There are many kinds of sugar transporters, and trehalose and glucose transporters play an important role in insects.Insect sugar transporters transport sugars to realize the uptake and utilization of sugars by cells, regulate the changes of intracellular and extracellular sugar content, and play an important role in the metabolism of sugars.Insulin, the only hormone in the body that lowers blood sugar, also plays an important regulatory role in glucose metabolism.There is a close relationship between insulin and glucose transporters. Insulin regulates glucose uptake mainly through glucose transporters. Insulin signaling pathway is also the main means of regulating glucose. Impairment of insulin signaling pathway will lead to dysfunction of glucose transporters.In addition, some glucose transporters are also important factors in controlling insulin secretion.This review focuses on the discovery, species of sugar transporters and the effects of insect glucose transporters on the insulin pathway, with a view to exploring the potential of sugar transporters in pest control.
关键词:昆虫; 葡萄糖; 海藻糖; 葡萄糖转运蛋白; 胰岛素代谢
Key word: Insect; Glucose; Trehalose; Glucose transporter; Insulin metabolism
一、文献综述
引言
葡萄糖是各类动物的血糖,而海藻糖则是昆虫血液循环和淋巴循环中重要的糖类和能量物质,称之为昆虫的“血糖”,这两种糖类物质在昆虫的生命活动中具有重要的功能。然而,海藻糖和葡萄糖都不能像水或者脂肪一样直接穿过细胞膜,而需要在特殊的物质——糖转运蛋白的帮助下才能顺利地进出细胞,并发挥具体的功能。因此,通过了解糖转运蛋白,特别是葡萄糖转运蛋白,明确昆虫中具体的糖转运蛋白种类、数量及调控昆虫生长发育中的潜在功能,能为害虫的防治提供潜在的防控措施等。
- 葡萄糖转运蛋白的发现
糖转运蛋白在转运蛋白家族中范围最广阔,包括了植物体中的单糖转运蛋白和多糖转运蛋白,以及动物体内分布各处、分类繁多的各类糖转运载体,例如Na 葡萄糖协同转运蛋白和易化葡萄糖转运蛋白等。但无论是植物还是动物,糖转运蛋白都在其生长发育中起着不可或缺的作用。
1.1糖转运蛋白家族
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