GLUT1 egenskaper, struktur, funksjoner

GLUT1 Det er et transmembraal protein som er ansvarlig for å lette passiv glukosetransport gjennom plasmamembranen, fra det ekstracellulære rommet inne i cellen.

I tillegg til glukose, har det også blitt vist at det også kan mobilisere andre sukkerarter med seks karbonatomer som galaktose, glukosamin og husdyrgjødsel. På sin side tillater det innsamling og transport av C -vitamin å gjøre det indre av celler som ikke kan produsere det.

GLUT1 glukosetransportør krystallstruktur. Av A2-33 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)], fra Wikimedia Commons.

Siden alle molekylene som transporteres av GLUT1 er involvert i energiproduksjonsveier av cellen, spiller uttrykket av denne transportøren en veldig viktig metabolsk rolle.

Faktisk mutasjoner som endrer eller annullerer.

[TOC]

Glukosetransport i celler og transportører GLUT1

Glukose er kilden til karbon og energi som foretrekkes av de fleste celler som utgjør livets tre. Siden det ikke er lite og hydrofob nok til å krysse cellemembranene alene, krever transport til det cellulære interiøret hjelp av transportbåndproteiner.

To transportmekanismer er foreslått av spesifikke transportører for dette sukkeret. En av dem reagerer på et passivt transportsystem (gitt formidling) og den andre til en aktiv transport en.

Den første krever ikke energi som skal utføres og oppstår gjennom en konsentrasjonsgradient, det vil si et sted med høy glukosekonsentrasjon mot en der konsentrasjonen er lavere.

Aktiv glukosetransport utføres av transportører som oppnår energien til natriumiontransport.

I kontrast blir den tilrettelagte (passive) formidlingen av glukose utført av en familie av gate -type transportører kalt GLUT (av forkortelsen på engelsk av "Glukosetransportører ”), familie som GLUT1 tilhører. Disse forenes glukose i utlandet og transporterer den til cytosol. Minst 5 av dem er identifisert, og distribusjonen deres ser ut til å være annerledes i det forskjellige pattedyrvevet.

Kan tjene deg: fosfolipaser: struktur, funksjoner, typer

GLUT1 -egenskaper

Transportmekanisme brukt av glukosetransportør GLUT1. Av Emma Dittmar - eget arbeid, CC av -sa 4.0, https: // Commons.Wikimedia.org/w/indeks.PHP?Curid = 64036780

GLUT1 er en uaportbar glukosetransportør, det vil si i stand til å transportere glukose i en retning, fra utsiden av cellen til cytosol.

Det tilhører diffusjonstransportøren Superfamilia (MSF), som er vidt distribuert i mange forskjellige organismer. Den deltar også i den transmembranale transporten av et stort antall små organiske molekyler.

Peptidsekvensen på 492 aminosyrer er sterkt bevart i de forskjellige organismer der den er identifisert, noe som ikke er vanskelig å tro siden bruken av glukose for å oppnå energi utgjør sentrum av det metabolske treet i livet.

Glutstruktur 1

GLUT1 er et integrert multipaso -membranprotein bestående av 492 aminosyreavfall. Denne typen omfattende membranprotein karakteriseres ved å krysse lipid -dobbeltlaget flere ganger.

Den tre -dimensjonale kjemiske strukturen til proteiner bestemmes generelt gjennom x -ray krystallografi. Det siste er en teknikk som er mye brukt av biokjemister for å gjenoppbygge en strukturell modell ved bruk av rene proteinkrystaller som du vil studere.

I sterkt bevarte proteiner som GLUT1 kan det være tilstrekkelig å bestemme strukturen til det enkelt organismproteinet. Det er av denne grunn at forskerne så langt har bestemt GLUT1 -krystallstrukturen til mutanten E3229.

Som i alle andre medlemmer av hovedfasilitatorene Superfamily (MSF), er GLUT1 -strukturen representert av 12 transmembranale propeller.

Kan tjene deg: mesosom

I tillegg, i GLUT1 E3229, er amino- og karboksylendene av peptidet pseudosymmetrisk og er orientert mot cytosol. Arrangementet av disse ytterpunktene genererer en lomme eller hulrom som er åpent inne i celleinteriør, og som utgjør krysset for glukose.

En endring i GLUT1 -strukturen bestemmer transport av glukose til cellen

Siden glukose vanligvis blir transportert utenfra til det cellulære interiøret, genererer oppdagelsen at unionsstedet for dette sukkeret er orientert mot cytosolen.

Imidlertid finner denne forvirringen en løsning i resultatene som blir kastet av biokjemiske undersøkelser som antyder at en endring i form av proteinet oppstår, noe som gjør det mulig å eksponere stedet for Glucose Union først på den ene siden av membranen og deretter i den andre.

 Dette betyr ikke at proteinet roterer gjennom membranen, men at foreningen av sukker introduserer endringen slik at det som en port utsetter glukose inni.

GLUT 1 fungerer

Siden GLUT1 er et konstitutivt ekspresjonstransportør, det vil si at det alltid kommer til uttrykk i de fleste pattedyrceller, er funksjonene den utfører viktig for disse cellene. Faktisk kommer det til uttrykk i nesten alle vev på fosteret nettopp fordi det er nødvendig.

Imidlertid reduseres uttrykket etter fødselen i noen vev som leveren, der uttrykket av andre isoformer som GLUT4 nå økes.

For erytrocytter er det av grunnleggende betydning, siden sistnevnte utelukkende er avhengig av glukose for å oppnå energi siden de mangler mitokondrier. Imidlertid er det fortsatt ansvarlig for samlingen av glukose for å opprettholde pusten i resten av celletyper.

Kan tjene deg: mitotisk spindel

Siden GLUT1 når en høy konsentrasjon i vaskulære endotelceller i mange organer og vev, er en av dens funksjoner å bringe glukose fra blod.

Transporten av andre heksoser som mann, galaktose og glukosamin av GLUT1, tviler ikke på dets direkte forhold til energimetabolismen, siden fra alle disse sekskantene kan genereres.

I tillegg har innsamling og transport av C -vitamin i celler som ikke er i stand til å syntetisere det også vært en av funksjonene som er rapportert for denne allestedsnærværende mottakeren.

Referanser

1. Chen ly, Phelix CF. Ekstracellulær gating av glukosetransport gjennom gluth 1. Biochem Biophys Res Commun. 2019; 511 (3): 573-578.
2. Cunningham P, Naftalin RJ. Mplikasjoner av avvikende temperaturfølsom glukosetransport via glukosetransportøren. J Memb Biol. 2013; 246 (6): 495-511.
3. Deng D, Xu C, Sun P, Wu J, Yan C, Hu M, Yan N. Krystallstruktur av den menneskelige glukosetransportøren GLUT1. Natur. 2014; 510 (7503): 121-125.
4. Deng D, Yan N. Krystallisering og strukturell bestemmelse av de menneskelige glukosetransportørene GLUT1 og GLUT3. Metoder Mol Biol. 2018; 1713: 15-29.
5. Fu. Mekanistisk studie av menneskelig glukosetransport formidlet av GLUT1. J Chem Inf Model. 2016; 56 (3): 517-526.
6. Mueckler M, Makepeace C. Analyse av transmembrane segment 8 av GLUT1 glukosetransportør ved cystein-skanningsmutagenese og erstattet cysteinilgang. J Biol Chem. 2004; 279 (11): 10494-10499.
7. Philip l. Kapittel 13-membran transport. The Membranes of Cells (Third Edition). 2016, s. 335-378.
8. Simmons r. Cell glukosetransport og glukosehåndtering under foster- og nyfødtutvikling. Fetal og nyfødt fysiologi (Femte utgave). 2017; 1 s. 428-435.