Abstract
The uptake of glucose for metabolism and growth is essential to most animal cells and is mediated by glucose transport protein. In the glucose transport protein family, GLUT4 plays a key role in cellular glucose uptake stimulated by insulin in skeletal muscles and adipose tissue in rodents and human. In this studies, we reported the identification, characterization, and expression of Hanwoo GLUT4 gene. The Hanwoo GLUT4 cDNA includes a 1527 bp open reading frame encoding a protein of 509 amino acids. The GLUT4 amino acid sequences of the Hanwoo show strong conservation with the corresponding sequences reported in other species. The highest mRNA expression of GLUT4 was detected in heart and lower expression was detected in rib meat, sirloin, and colon. We confirmed the expression of GLUT4 in the subcutaneous and small intestinal adipose tissue using RT-PCR. To investigate the expression of GLUT4 in the bovine intramuscular adipose differentiation, fibroblast-like cells were isolated from the sirloin of Hanwoo bull aged 12 months by collagenase digestion of minced tissue and cultured with activators of PPAR gamma. We identified that GLUT4 mRNA expression decreased during differentiation of preadipocytes into adipocyte in Korean cattle. These results indicated that function of GLUT4 in bovine adipose tissue was different from that of mouse and human.
세포 생장과 대사에 있어서 glucose의 세포내 도입은 대부분 동물세포에 필수적이며 이와 같은 도입은 glucose transport protein에 의하여 수행된다. glucose transport protein 중에 GLUT4는 사람과 설치류의 지방조직과 골격근에 있어서 인슐린 자극에 의하여 glucose을 세포내로 도입하는 중요한 역할을 수행한다. 본 연구에서는 한우로부터 이와 같은 GLUT4 유전자를 동정하고 그 발현을 조사하였다. 한우 GLUT4 유전자는 1527bp의 open reading frame으로 구성되어 있으며 509개의 아미노산을 암호화하고 있었다. 그리고 한우 GLUT4 아미노산을 홀스타인, 사람, 생쥐와 비교한 결과 매우 높은 상동성을 나타내었다. 한우 각 조직에 있어서 GLUT4 mRNA의 발현을 확인한 결과 심장에서 가장 높은 발현을 나타내었으며 갈비, 등심, 대장에서는 낮은 발현을 보였다. 그리고 피하지방과 소장지방에서 GLUT4의 발현을 확인하기 위하여 RT-PCR을 수행한 결과 지방조직에서도 발현을 확인할 수 있었다. 한우 intramuscular preadipocyte 세포가 지방세포로 분화하는 과정에 있어서 GLUT4의 발현을 RT-PCR로 확인한 결과 분화에 따라 점차 줄어드는 경향을 나타내었다. 이와 같은 결과는 한우 지방조직에서의 GLUT4 기능은 사람과 생쥐에서의 기능과 다르다는 것을 나타낸다.
