插入到细胞膜上的葡萄糖转运子4可不暴露其被光化学法标记的活性位点

胰岛素刺激骨胳肌产生磷脂酰肌醇3,4,5三磷酸(PI(3,4,5)P3),它是促进葡萄糖转运子4(GLUT4)与细胞膜融合的必要条件.向肌肉细胞内导入PI(3,4,5)P3可以模拟胰岛素刺激GLUT4与细胞膜融合的作用,但不足以增加细胞摄取葡萄糖的量.本研究目的是探讨PI(3,4,5)P3与胰岛素作用不同的机制.在骨骼肌细胞株(L6-GLUT4myc)中,应用免疫反应方法检测细胞膜片上与特异性抗体反应的GLUT4的胞浆区羧基末端表位和胞外区myc表位的可用性;使用不能渗透到细胞内的甘露糖-生物素衍生物Bio-LC-ATB-BMPA,结合亲和光化学标记法检测GLUT4胞外区的活性位点.相对于基础组,100nmol/L胰岛素和10mmol/LPI(3,4,5)P3分别使与myc结合的抗体量增加1.64倍和1.58倍.胰岛素还使细胞膜上GLUT4的光化学标记量和细胞膜片上与羧基末端表位结合的抗体量分别增加了2.47倍和2.04倍,而PI(3,4,5)P3则无此作用.在胰岛素作用下,细胞膜片上与羧基末端表位结合的抗体量大于与myc表位结合的抗体量(分别为2.04和1.64倍).结果表明:(i)尽管PI(3,4,5)P3能使GLUT4与细胞膜融合,但不能使GLUT4胞外区的活性位点暴露;(ii)GLUT4胞外区活性位点的可用性与胞浆区羧基末端的可用性相关;(iii)除了能刺激GLUT4与细胞膜融合,胰岛素还使封闭GLUT4羧基末端的蛋白脱离.推论胞浆内某种蛋白封闭羧基末端,同样阻止甘露糖-生物素衍生物对GLUT4活性位点的标记,并可能妨碍GLUT4转运葡萄糖.