GLUT1 -egenskaper, struktur, funktioner

GLUT1 Det är ett transmembraal protein som ansvarar för att underlätta passiv glukostransport genom plasmamembranet, från det extracellulära utrymmet inuti cellen.

Förutom glukos har det också visats att det också kan mobilisera andra sockerarter med sex kolatomer såsom galaktos, glukosamin och gödsel. I sin tur tillåter det insamling och transport av C -vitamin att göra det inre av celler som inte kan producera den.

GLUT1 glukostransportörkristallstruktur. Av A2-33 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)], från Wikimedia Commons.

Eftersom alla molekyler som transporteras med GLUT1 är involverade i energiproduktionsvägar av cellen, spelar uttrycket av denna transportör en mycket viktig metabolisk roll.

I själva verket mutationer som förändrar eller ogiltigförklarar.

[TOC]

Glukostransport i celler och transportörer GLUT1

Glukos är källan till kol och energi som föredras av de flesta celler som utgör livets träd. Eftersom det inte är litet och hydrofobt nog för att korsa cellmembranen ensam, kräver dess transport till den cellulära interiören hjälp av transportproteiner.

Två transportmekanismer har föreslagits av specifika transportörer för detta socker. En av dem svarar på ett passivt transportsystem (förutsatt spridning) och det andra till en aktiv transport en.

Den första kräver inte energi som ska genomföras och inträffar genom en koncentrationsgradient, det vill säga en plats med hög glukoskoncentration mot en där koncentrationen är lägre.

Aktiv glukostransport utförs av transportörer som får energi från natriumjontransport.

Däremot utförs den underlättade (passiva) spridningen av glukos av en familj av grindtyptransportörer som kallas GLUT (av förkortningen på engelska av "Glukostransportörer ”), familj som Glut1 tillhör. Dessa förenar glukos utomlands och transporterar den till cytosol. Minst 5 av dem har identifierats och deras distribution verkar vara annorlunda i de olika däggdjursvävnaderna.

Kan tjäna dig: fosfolipaser: struktur, funktioner, typer

GLUT1 -egenskaper

Transportmekanism som används av glukostransportör GLUT1. Av Emma dittmar - eget arbete, CC av -SA 4.0, https: // commons.Wikimedia.org/w/index.Php?Curid = 64036780

GLUT1 är en oaportbar glukostransportör, det vill säga kapabel att transportera glukos i en riktning, från utsidan av cellen till cytosolen.

Det tillhör diffusionstransportören Superfamilia (MSF), som är allmänt distribuerad i många olika organismer. Det deltar också i transmembranaltransporten av ett stort antal små organiska molekyler.

Dess peptidsekvens på 492 aminosyror är starkt bevarad i de olika organismerna där den har identifierats, vilket inte är svårt att tro eftersom användningen av glukos för att få energi utgör centrum för livets metaboliska träd.

Glutstruktur 1

GLUT1 är ett integrerat multipaso -membranprotein som består av 492 aminosyravfall. Denna typ av omfattande membranprotein kännetecknas av att korsa lipid -tvåskiktet flera gånger.

Den tre -dimensionella kemiska strukturen hos proteiner bestäms vanligtvis genom X -Ray -kristallografi. Det senare är en teknik som används allmänt av biokemister för att bygga upp en strukturell modell med ren proteinkristaller som du vill studera.

I mycket bevarade proteiner som GLUT1 kan det vara tillräckligt att bestämma strukturen för det enskilda organismproteinet. Det är av denna anledning som hittills har forskarna bestämt GLUT1 -kristallstrukturen hos den mutanta E3229.

Liksom i alla andra medlemmar av de viktigaste facilitatorerna superfamiljen (MSF) representeras GLUT1 -strukturen av 12 transmembranala propeller.

Kan tjäna dig: mesosom

I GLUT1 E3229 är dessutom amino- och karboxyländarna av peptiden pseudosymmetriska och är orienterade mot cytosolen. Arrangemanget av dessa ytterligheter genererar en ficka eller hålrum som är öppen inuti cellinredning och som utgör korsningen för glukos.

En förändring i GLUT1 -strukturen bestämmer transport av glukos till cellen

Eftersom glukos vanligtvis transporteras från utsidan till den cellulära inre, genererar upptäckten att unionens plats för detta socker är inriktad på cytosolen en viss förvirring.

Denna förvirring finner emellertid en lösning i de resultat som kastas av biokemiska undersökningar som antyder att en förändring i formen av proteinet inträffar, vilket gör det möjligt att exponera platsen för glukosförbundet först på ena sidan av membranet och sedan i den andra.

 Detta betyder inte att proteinet roterar genom membranet, utan att föreningen av socker introducerar förändringen så att det som en grind avslöjar glukos inuti.

GLUT 1 -funktioner

Eftersom GLUT1 är en konstitutiv uttryckstransportör, det vill säga det uttrycks alltid i de flesta däggdjursceller, är de funktioner som den utför är viktiga för dessa celler. I själva verket uttrycks det i nästan alla vävnader i fostret just för att under utvecklingsfaserna behövs en hög energiförsörjning för att garantera tillväxt.

Emellertid minskas dess uttryck efter födseln i vissa vävnader såsom levern, där uttrycket av andra isoformer såsom Glut4 nu ökas.

För erytrocyter är det av grundläggande betydelse, eftersom de senare uteslutande beror på glukos för att få energi eftersom de saknar mitokondrier. Det är emellertid fortfarande ansvarigt för insamlingen av glukos för att upprätthålla andningen i resten av celltyper.

Kan tjäna dig: mitotisk spindel

Eftersom GLUT1 når en hög koncentration i vaskulära endotelceller från många organ och vävnader är en av dess funktioner att få glukos från blod.

Transport av andra hexosor som man, galaktos och glukosamin genom GLUT1, tvivlar inte på dess direkta relation till energimetabolism, eftersom från alla dessa hexosösa ATP kan genereras.

Dessutom har insamling och transport av C -vitamin inuti celler som inte kan syntetisera det också varit en av de funktioner som rapporterats för denna allestädes närvarande mottagare.

Referenser

1. Chen Ly, Phelix CF. Extracellulär grindning av glukostransport genom Gluth 1. Biochem Biophys Res Commun. 2019; 511 (3): 573-578.
2. Cunningham P, Naftalin RJ. Mplikationer av avvikande temperaturkänslig glukostransport via glukostransportören 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. Kristallstruktur av den mänskliga glukostransportören GLUT1. Natur. 2014; 510 (7503): 121-125.
4. Deng D, Yan N. Kristallisation och strukturell bestämning av de mänskliga glukostransportörerna GLUT1 och GLUT3. Metoder Mol Biol. 2018; 1713: 15-29.
5. Fu. Mekanistisk studie av mänsklig glukostransport medierad av GLUT1. J Chem Inf Model. 2016; 56 (3): 517-526.
6. Mueckler M, Makepeace C. Analys av transmembransegment 8 i GLUT1-glukostransportören genom cystein-skanningsmuterningsgenes och substituerad cysteinåtkomst. J Biol Chem. 2004; 279 (11): 10494-10499.
7. Philip L. Kapitel 13-membrantransport. Cellernas membran (tredje upplagan). 2016, sid 335-378.
8. Simmons r. Cellglukostransport och glukoshantering under foster- och neonatal utveckling. Foster och neonatal fysiologi (femte upplagan). 2017; 1 sid 428-435.