GLUT1 är ett transmembranprotein som är ansvarigt för att underlätta passiv transport av glukos över plasmamembranet, från det extracellulära utrymmet till det inre av cellen.
Förutom glukos har det visat sig att det också kan mobilisera andra sex kolsockerarter som galaktos, glukosamin och mannos. I sin tur tillåter det upptagande och transport av C-vitamin till det inre av celler som inte kan producera det..
Eftersom alla molekyler som transporteras av GLUT1 är involverade i energiproduktionsvägarna i cellen, spelar uttrycket för denna transportör en mycket viktig metabolisk roll..
Faktum är att mutationer som förändrar eller avskaffar uttrycket av en funktionell GLUT1 resulterar i uppkomsten av många sjukdomar associerade med långsam neurologisk utveckling och begränsad hjärntillväxt.
Artikelindex
Glukos är den föredragna kol- och energikällan för de flesta celler som utgör livets träd. Eftersom det inte är tillräckligt litet och hydrofobt för att korsa cellmembran i sig behöver dess transport in i cellen hjälp av transportproteiner..
Två specifika transportmedierade transportmekanismer har föreslagits för detta socker. En av dem svarar på ett passivt transportsystem (underlättat diffusion) och det andra på ett aktivt transportsystem..
Den första kräver inte att energi ska genomföras och sker genom en koncentrationsgradient, det vill säga från en plats med hög glukoskoncentration till en där koncentrationen är lägre..
Aktiv glukostransport utförs av transportörer som får energi från natriumjon-samtransport.
Däremot utförs den underlättade (passiva) diffusionen av glukos av en familj av portliknande transportörer som heter GLUT (för förkortningen på engelska av "Glukostransportörer ”), familj som GLUT1 tillhör. Dessa binder glukos på utsidan av cellen och transporterar den till cytosolen. Minst 5 av dem har identifierats och deras fördelning verkar vara olika i olika däggdjursvävnader..
GLUT1 är en glukostransportör med en portör, det vill säga kan utföra transporten av glukos i endast en riktning, från utsidan av cellen till cytosolen.
Den tillhör superfamiljen för facilitated diffusion transporter (MSF), som är mycket distribuerad i många olika organismer. Det deltar också i transmembrantransporten av ett stort antal små organiska molekyler..
Dess peptidsekvens av 492 aminosyror är mycket konserverad i de olika organismerna där den har identifierats, vilket inte är svårt att tro med tanke på att användningen av glukos för att erhålla energi utgör centrum för det metaboliska livets träd..
GLUT1 är ett integrerat multipass-membranprotein som består av 492 aminosyrarester. Denna typ av integrerade membranproteiner kännetecknas av att korsa lipid-dubbelskiktet flera gånger.
Den tredimensionella kemiska strukturen hos proteiner bestäms i allmänhet genom röntgenkristallografi, den senare är en teknik som i stor utsträckning används av biokemister för att rekonstruera en strukturell modell med rena kristaller av det protein som ska studeras..
För mycket konserverade proteiner som GLUT1 kan det vara tillräckligt att bestämma proteinstrukturen i en enda organism. Det är av denna anledning som forskare hittills har bestämt GLUT1-kristallstrukturen för mutanten E3229..
Som i alla andra medlemmar i den stora underfamiljen (MSF) representeras strukturen för GLUT1 av 12 transmembrana spiraler..
I GLUT1 E3229 är dessutom amino- och karboxylterminaländarna av peptiden pseudosymmetriska och orienterade mot cytosolen. Arrangemanget av dessa ändar genererar en ficka eller ett hålrum som är öppet inuti cellen och som utgör bindningsstället för glukos..
Eftersom glukos i allmänhet transporteras från utsidan till insidan av cellen genererar upptäckten att bindningsstället för detta socker är orienterat mot cytosolen viss förvirring.
Denna förvirring finner emellertid en lösning i resultaten av biokemiska undersökningar som antyder att en förändring inträffar i formen av proteinet, vilket gör att glukosbindningsstället kan exponeras först på ena sidan av membranet och sedan på den andra..
Detta betyder inte att proteinet roterar genom membranet, men att bindningen av sockret introducerar förändringen på ett sätt som, precis som en grind, utsätter glukosen till det inre.
Eftersom GLUT1 är en konstitutiv expressionstransportör, det vill säga den uttrycks alltid i de flesta däggdjursceller, är de funktioner den utför viktiga för dessa celler. I själva verket uttrycks det i nästan alla fostrets vävnader just för att det under utvecklingsfaserna krävs en hög energiförsörjning för att säkerställa tillväxt..
Emellertid minskar dess uttryck efter födseln i vissa vävnader såsom levern, där uttrycket av andra isoformer som GLUT4 nu ökas..
För erytrocyter är det av grundläggande betydelse, eftersom de senare endast är beroende av glukos för energi eftersom de saknar mitokondrier. Det är dock fortfarande ansvarigt för upptag av glukos för att upprätthålla andningen i resten av celltyper.
Eftersom GLUT1 når en hög koncentration i de vaskulära endotelcellerna i många organ och vävnader, är en av dess funktioner att bära glukos från blodet.
Transporten av andra hexoser som mannos, galaktos och glukosamin med GLUT1 ifrågasätter inte dess direkta förhållande till energimetabolism, eftersom ATP kan genereras från alla dessa hexoser.
Dessutom har upptaget och transporten av C-vitamin till celler som inte kan syntetisera det också varit en av de funktioner som rapporterats för denna allestädes närvarande receptor.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.