GLUT1 er et transmembranprotein som er ansvarlig for å lette passiv transport av glukose over plasmamembranen, fra det ekstracellulære rommet til det indre av cellen.
I tillegg til glukose har det vist seg at det også kan mobilisere andre seks karbon-sukkerarter som galaktose, glukosamin og mannose. I sin tur tillater det opptak og transport av vitamin C til det indre av celler som ikke kan produsere det..
Siden alle molekylene som transporteres av GLUT1 er involvert i energiproduksjonsveiene i cellen, spiller uttrykket for denne transportøren en veldig viktig metabolsk rolle..
Faktisk resulterer mutasjoner som endrer eller avskaffer uttrykket av en funksjonell GLUT1 i utseendet til mange sykdommer assosiert med langsom nevrologisk utvikling og begrenset hjernevekst..
Artikkelindeks
Glukose er den foretrukne karbon- og energikilden for de fleste cellene som utgjør livets tre. Siden det ikke er lite nok og hydrofobt å krysse cellemembraner av seg selv, trenger transporten inn i cellen hjelp av transportørproteiner..
To spesifikke transportmedierte transportmekanismer er blitt foreslått for dette sukkeret. En av dem reagerer på et passivt transportsystem (forenklet diffusjon) og det andre på et aktivt transportsystem..
Den første krever ikke at energi skal utføres og skjer gjennom en konsentrasjonsgradient, det vil si fra et sted med høy glukosekonsentrasjon til et der konsentrasjonen er lavere..
Aktiv glukosetransport utføres av transportører som får energi fra natriumion-samtransport.
I motsetning til dette utføres den lette (passive) diffusjonen av glukose av en familie av portlignende transportører kalt GLUT (for akronymet på engelsk av “Glukosetransportører ”), familie som GLUT1 tilhører. Disse binder glukose på utsiden av cellen og transporterer den til cytosolen. Minst 5 av dem er identifisert og fordelingen ser ut til å være forskjellig i forskjellige pattedyrsvev..
GLUT1 er en glidetransportør med en portør, det vil si i stand til å utføre transporten av glukose i bare én retning, fra utsiden av cellen til cytosolen.
Den tilhører superfamilien facilitated diffusion transporter (MSF), som er vidt distribuert i mange forskjellige organismer. Den deltar også i transmembrantransporten av et stort antall små organiske molekyler..
Dens peptidsekvens med 492 aminosyrer er sterkt konservert i de forskjellige organismer der den er identifisert, noe som ikke er vanskelig å tro gitt at bruken av glukose for å skaffe energi utgjør sentrum av det metabolske livets tre..
GLUT1 er et integrert multipass-membranprotein som består av 492 aminosyrerester. Denne typen integrerte membranproteiner er preget av å krysse lipid-dobbeltlaget flere ganger.
Den tredimensjonale kjemiske strukturen til proteiner bestemmes vanligvis gjennom røntgenkrystallografi, sistnevnte er en teknikk som er mye brukt av biokjemikere for å rekonstruere en strukturell modell ved bruk av rene krystaller av proteinet som skal studeres..
For sterkt konserverte proteiner som GLUT1 kan det være tilstrekkelig å bestemme proteinstrukturen til en enkelt organisme. Det er av denne grunn at forskere så langt har bestemt GLUT1-krystallstrukturen til mutanten E3229..
Som i alle andre medlemmer av den store tilrettelegger-superfamilien (MSF), er strukturen til GLUT1 representert med 12 transmembrane helixer..
I tillegg, i GLUT1 E3229, er amino- og karboksylterminale ender av peptidet pseudosymmetriske og er orientert mot cytosolen. Arrangementet av disse ender genererer en lomme eller et hulrom som er åpent inne i cellen og som utgjør bindingsstedet for glukose..
Siden glukose vanligvis transporteres fra utsiden til innsiden av cellen, vil funnet at bindingsstedet for dette sukkeret er orientert mot cytosolen generere noe forvirring..
Imidlertid finner denne forvirringen en løsning i resultatene av biokjemiske undersøkelser som antyder at det skjer en endring i formen på proteinet, slik at glukosebindingsstedet eksponeres først på den ene siden av membranen og deretter på den andre..
Dette betyr ikke at proteinet roterer gjennom membranen, men at binding av sukker introduserer endringen på en måte som, som en gate, utsetter glukosen til det indre.
Siden GLUT1 er en konstitutiv ekspresjonstransportør, det vil si at den alltid uttrykkes i de fleste pattedyrceller, er funksjonene den utfører avgjørende for disse cellene. Faktisk uttrykkes det i nesten alle fostrets vev nettopp fordi det er behov for høy energiforsyning under utviklingsfasene for å sikre vekst..
Imidlertid er ekspresjonen redusert etter fødselen i noen vev som leveren, hvor ekspresjonen av andre isoformer som GLUT4 nå økes..
For erytrocytter er det av grunnleggende betydning, siden sistnevnte bare er avhengig av glukose for energi siden de mangler mitokondrier. Imidlertid er det fortsatt ansvarlig for opptak av glukose for å opprettholde respirasjon i resten av celletyper.
Siden GLUT1 når en høy konsentrasjon i de vaskulære endotelcellene i mange organer og vev, er en av dens funksjoner å føre glukose fra blodet..
Transport av andre heksoser som mannose, galaktose og glukosamin av GLUT1 stiller ikke spørsmålstegn ved dets direkte forhold til energimetabolisme, siden ATP kan genereres fra alle disse heksosene.
I tillegg har opptak og transport av vitamin C til celler som ikke klarer å syntetisere det, også vært en av funksjonene som er rapportert for denne allestedsnærværende reseptoren..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.