GLUT1 -kenmerken, structuur, functies

GLUT1 Het is een transmembraal eiwit dat verantwoordelijk is voor het faciliteren van passief glucosetransport door het plasmamembraan, vanuit de extracellulaire ruimte in de cel.

Naast glucose is ook aangetoond dat het ook andere suikers kan mobiliseren met zes koolstofatomen zoals galactose, glucosamine en mest. Op zijn beurt kan het verzamelen en transport van vitamine C het interieur doen van cellen die het niet kunnen produceren.

GLUT1 glucosetransporter kristalstructuur. Door A2-33 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)], van Wikimedia Commons.

Aangezien alle moleculen die worden getransporteerd door GLUT1 betrokken zijn bij energieopwekkingsroutes door de cel, speelt de expressie van deze transportband een zeer belangrijke metabole rol.

In feite, mutaties die veranderen of annuleren.

[TOC]

Glucosetransport in cellen en transporters GLUT1

Glucose is de bron van koolstof en energie die de voorkeur heeft van de meeste cellen die de levensboom vormen. Omdat het niet klein en hydrofoob genoeg is om alleen de celmembranen over te steken, vereist het transport naar het cellulaire interieur de hulp van transportproteïnen.

Twee transportmechanismen zijn voorgesteld door specifieke transporters voor deze suiker. Een van hen reageert op een passief transportsysteem (verstrekt verspreiding) en de tweede op een actieve transport.

De eerste vereist niet dat energie wordt uitgevoerd en optreedt door een concentratiegradiënt, dat wil zeggen een plaats met een hoge glucoseconcentratie naar een waar de concentratie lager is.

Actief glucosetransport wordt uitgevoerd door transporters die de energie van natriumiontransport verkrijgen.

De gefaciliteerde (passieve) verspreiding van glucose wordt daarentegen uitgevoerd door een familie van gate -type transporters genaamd GLUT (door het acroniem in het Engels van "Glucose -transporters ”), Familie waartoe GLUT1 behoort. Deze verenigen glucose in het buitenland en vervoeren het naar cytosol. Ten minste 5 van hen zijn geïdentificeerd en hun verdeling lijkt te verschillen in de verschillende zoogdierweefsels.

Kan u van dienst zijn: fosfolipasen: structuur, functies, typen

GLUT1 -kenmerken

Transportmechanisme gebruikt door glucosetransporter glut1. Door Emma Dittmar - eigen werk, CC door -SA 4.0, https: // commons.Wikimedia.org/w/index.PHP?Curid = 64036780

GLUT1 is een onaporteerbare glucosetransporter, die in staat is om glucose in één richting te transporteren, van de buitenkant van de cel naar de cytosol.

Het behoort tot de diffusietransporter Superfamilia (MSF), die op grote schaal is verdeeld in veel verschillende organismen. Het neemt ook deel aan het transmembranale transport van een groot aantal kleine organische moleculen.

De peptidevolgorde van 492 aminozuren is sterk bewaard in de verschillende organismen waar het is geïdentificeerd, wat niet moeilijk te geloven is, omdat het gebruik van glucose om energie te verkrijgen het centrum van de metabole levensboom vormt.

GLUT -structuur 1

GLUT1 is een integraal multipaso -membraaneiwit bestaande uit 492 aminozuurafval. Dit type uitgebreide membraaneiwit wordt gekenmerkt door de lipidebilaag meerdere keren over te steken.

De drie -dimensionale chemische structuur van eiwitten wordt in het algemeen bepaald door X -Ray Crystallography. De laatste is een techniek die veel wordt gebruikt door biochemisten om een ​​structureel model opnieuw op te bouwen met behulp van pure eiwitkristallen die je wilt bestuderen.

In sterk bewaarde eiwitten als GLUT1 kan het bepalen van de structuur van het eiwit van één organisme voldoende zijn. Het is om deze reden dat de onderzoekers tot nu toe de GLUT1 -kristalstructuur van de mutante E3229 hebben bepaald.

Net als bij alle andere leden van de hoofdfacilitators superfamilie (MSF), wordt de GLUT1 -structuur weergegeven door 12 transmembranale propellers.

Kan u van dienst zijn: mesosoom

Bovendien zijn in de GLUT1 E3229 de amino- en carboxyluiteinden van het peptide pseudo-symmetrisch en zijn ze gericht op de cytosol. De opstelling van deze uitersten genereert een zak of holte die open is in het interieur van de cellen en die de kruising voor glucose vormt.

Een verandering in de GLUT1 -structuur bepaalt het transport van glucose naar de cel

Omdat glucose meestal van buiten naar het cellulaire interieur wordt getransporteerd, genereert de ontdekking dat de vakbondsplaats voor deze suiker is gericht op het cytosol een zekere verbijstering.

Deze verwarring vindt echter een oplossing in de resultaten die worden gegooid door biochemisch onderzoek die suggereren dat er een verandering in de vorm van het eiwit plaatsvindt, waardoor de plaats van glucose -unie eerst aan de ene kant van het membraan en vervolgens in de andere kan worden blootgesteld.

 Dit betekent niet dat het eiwit door het membraan roteert, maar dat de unie van suiker de verandering introduceert zodat het als een poort glucose binnen blootlegt.

GLUT 1 functies

Aangezien GLUT1 een constitutieve expressie -transporter is, dat wil zeggen dat het altijd tot expressie wordt gebracht in de meeste zoogdiercellen, zijn de functies die het uitvoert van vitaal belang voor deze cellen. In feite wordt het uitgedrukt in bijna alle weefsels van de foetus, juist omdat tijdens de ontwikkelingsfasen een hoge energievoorziening nodig is om groei te garanderen.

De expressie ervan is echter verminderd na de geboorte in sommige weefsels, zoals de lever, waar de expressie van andere isovormen zoals GLUT4 nu is verhoogd.

Voor erytrocyten is het van fundamenteel belang, omdat deze laatste exclusief afhankelijk zijn van glucose om energie te verkrijgen, omdat ze mitochondria missen. Het is echter nog steeds verantwoordelijk voor het verzamelen van glucose om in de rest van de celtypen in stand te houden.

Kan u van dienst zijn: mitotische spindel

Aangezien GLUT1 een hoge concentratie bereikt in vasculaire endotheelcellen van vele organen en weefsels, is een van zijn functies om glucose uit bloed te brengen.

Het transport van andere hexosa's zoals de mens, galactose en glucosamine door GLUT1, twijfelt niet aan de directe relatie met het energiemetabolisme, omdat van al deze hexosous ATP kan worden gegenereerd.

Bovendien is het verzamelen en transport van vitamine C in cellen die niet in staat zijn om het te synthetiseren, ook een van de functies die zijn gerapporteerd voor deze alomtegenwoordige ontvanger.

Referenties

1. Chen LY, Phelix CF. Extracellulaire poort van glucosetransport door Gluth 1. Biochem Biophys Res Commun. 2019; 511 (3): 573-578.
2. Cunningham P, Naphthalin RJ. Mplicaties van afwijkende temperatuurgevoelig glucosetransport via de glucosetransporter Deficy Mutant. J Memb Biol. 2013; 246 (6): 495-511.
3. Deng D, Xu C, Sun P, Wu J, Yan C, Hu M, Yan N. Kristalstructuur van de menselijke glucosetransporter glut1. Natuur. 2014; 510 (7503): 121-125.
4. Deng D, yan n. Kristallisatie en structurele bepaling van de menselijke glucosetransporters GLUT1 en GLUT3. Methoden Mol Biol. 2018; 1713: 15-29.
5. Fu. Mechanistische studie van menselijk glucosetransport gemedieerd door GLUT1. J Chem Inf -model. 2016; 56 (3): 517-526.
6. Mueckler M, Makepeace C. Analyse van transmembraansegment 8 van de GLUT1-glucosetransporter door cysteïne-scanning mutagegenese en gesubstitueerde cysteïne-accessiv. J Biol Chem. 2004; 279 (11): 10494-10499.
7. Philip L. Hoofdstuk 13-membraantransport. De membranen van cellen (derde editie). 2016, pp 335-378.
8. Simmons R. Celglucosetransport en glucoseafhandeling tijdens foetale en neonatale ontwikkeling. Foetale en neonatale fysiologie (vijfde editie). 2017; 1 pp 428-435.