Značilnosti GLUT1, struktura, funkcije

GLUT1 Gre za transmembraal protein, ki je odgovoren za olajšanje pasivnega transporta glukoze skozi plazemsko membrano, iz zunajceličnega prostora znotraj celice.

Poleg glukoze je bilo tudi dokazano, da lahko mobilizira tudi druge sladkorje s šestimi ogljikovimi atomi, kot so galaktoza, glukozamin in gnoj. Po drugi strani pa omogoča zbiranje in transport vitamina C, da ga naredijo notranjost celic, ki jih ne morejo proizvajati.

GLUT1 kristalna struktura transporterja glukoze. Avtor A2-33 [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)], iz Wikimedia Commons.

Ker vse molekule, ki jih prevaža GLUT1, sodelujejo v celici nastajanja energije, izražanje tega transporterja ima zelo pomembno presnovno vlogo.

Pravzaprav mutacije, ki se spreminjajo ali razveljavijo.

[TOC]

Transport glukoze v celicah in transporterji glut1

Glukoza je vir ogljika in energije, ki jo raje večina celic, ki sestavljajo drevo življenja. Ker ni dovolj majhna in hidrofobna, da lahko samo prečka celične membrane, njegov transport v celično notranjost zahteva pomoč transportne beljakovine.

Za ta sladkor so predlagali dva transportna mehanizma. Eden od njih se odziva na pasivni transportni sistem (pod pogojem razširjanja), drugi pa na aktivnega prevoza.

Prva ne potrebuje energije, da se izvede in se pojavi skozi koncentracijsko gradient, to je mesto visoke koncentracije glukoze proti tistemu, kjer je koncentracija nižja.

Aktivni transport glukoze izvajajo prevozniki, ki pridobivajo energijo natrijevega ionskega transporta.

V nasprotju s tem olajšano (pasivno) razširjanje glukoze izvaja družina prevoznikov vrat, imenovan Glut (po kraticah v angleščini "Prevozniki glukoze ”), Družina, ki ji pripada GLUT1. Te glukoze združijo v tujino in jo prenašajo v citosol. Vsaj 5 jih je bilo ugotovljenih in njihova porazdelitev se zdi, da je v različnih tkivih sesalcev drugačna.

Vam lahko služi: fosfolipaze: struktura, funkcije, vrste

Značilnosti GLUT1

Transportni mehanizem, ki ga uporablja glukozni transporter GLUT1. Emma Dittmar - lastno delo, cc by -sa 4.0, https: // commons.Wikimedia.org/w/indeks.Php?Curid = 64036780

GLUT1 je neuporaben transporter glukoze, to je sposoben prevažati glukozo v eno smer, od zunanje strani celice do citosola.

Pripada superfamiliji difuzijskega transporterja (MSF), ki je široko razporejena v številnih različnih organizmih. Sodeluje tudi v transmembranalnem transportu velikega števila majhnih organskih molekul.

Njegovo peptidno zaporedje 492 aminokislin je zelo ohranjeno v različnih organizmih, kjer je bilo ugotovljeno, kar ni težko verjeti, saj uporaba glukoze za pridobivanje energije predstavlja središče presnovnega drevesa življenja.

Struktura gluta 1

GLUT1 je integralni večpazov membranski protein, sestavljen iz 492 aminokislinskih odpadkov. Za to vrsto celovitega membranskega proteina je značilno, da večkrat prečka lipidno dvoslojno.

Tri -dimenzionalna kemijska struktura beljakovin je na splošno določena s kristalografijo X -Rara. Slednji je tehnika, ki jo biokemisti pogosto uporabljajo za obnovo strukturnega modela z uporabo čistih beljakovinskih kristalov, ki jih želite preučiti.

V zelo ohranjenih beljakovinah kot GLUT1 lahko zadostuje določitev strukture proteina posameznega organizma. Zaradi tega so raziskovalci doslej določili kristalno strukturo GLUT1 mutanta E3229.

Kot pri vseh drugih članih glavne superdružine (MSF) je struktura GLUT1 predstavljena z 12 transmembranalnimi propelerji.

Vam lahko služi: mezosom

Poleg tega sta v GLUT1 E3229 amino in karboksilni konci peptida psevdo-simetrični in so usmerjeni proti citosolu. Razporeditev teh skrajnosti ustvarja žep ali votlino, ki je odprta v notranjosti celice in je stičišče za glukozo.

Sprememba strukture GLUT1 določa transport glukoze v celico

Ker se glukoza običajno prevaža od zunaj v celično notranjost, odkritje, da je mesto Unije za ta sladkor usmerjeno v citosol, ustvari določeno zmedo.

Vendar ta zmeda najde rešitev v rezultatih, ki jih vržejo biokemične preiskave, ki nakazujejo, da pride do spremembe oblike beljakovin, kar omogoča najprej razkritje mesta Glukoze na eni strani membrane in nato v drugi strani.

 To ne pomeni, da se beljakovine vrti skozi membrano, ampak da zveza sladkorja vnaša spremembo, tako da kot vrata izpostavlja glukozo v notranjosti.

Glut 1 funkcije

Ker je GLUT1 konstitutivni ekspresijski transporter, to pomeni, da se vedno izraža v večini celic sesalcev, so funkcije, ki jih opravlja. Pravzaprav se izraža v skoraj vseh tkivih ploda natanko zato, ker je med razvojnimi fazami potrebna visoka oskrba z energijo za zagotavljanje rasti.

Vendar se njegova ekspresija po rojstvu zmanjša v nekaterih tkivih, kot so jetra, kjer se zdaj poveča ekspresija drugih izoform, kot je GLUT4.

Za eritrocite je temeljnega pomena, saj je slednja odvisna izključno od glukoze, da pridobijo energijo, saj jim primanjkuje mitohondrijev. Vendar je še vedno odgovoren za zbiranje glukoze, da ohrani dihanje v preostalih vrstah celic.

Vam lahko služi: mitotično vreteno

Ker GLUT1 doseže visoko koncentracijo v žilnih endotelijevih celicah številnih organov in tkiv, je ena od njegovih funkcij, da glukoza prinese iz krvi.

Prevoz drugih heksosov, kot so človek, galaktoza in glukozamin z GLUT1, ne dvomi o njegovem neposrednem odnosu z energijskim presnovo.

Poleg tega je zbiranje in transport vitamina C znotraj celic, ki ne morejo sintetizirati, tudi ena od funkcij, poročanih za ta vseprisotni sprejemnik.

Reference

1. Chen Ly, Phelix CF. Zunajcelična zapiranje transporta glukoze skozi Gluth 1. Biochem Biophys Res Commun. 2019; 511 (3): 573-578.
2. Cunningham P, naftalin rj. MPLATIV ABRERANTNE TEMPERALNO-občutljive transport glukoze s pomočjo mutanta prenašanja glukoze. J Memb Biol. 2013; 246 (6): 495–511.
3. Deng D, Xu C, Sun P, Wu J, Yan C, Hu M, Yan N. Kristalna struktura človeškega transporterja glukoze GLUT1. Narava. 2014; 510 (7503): 121-125.
4. Deng D, Yan N. Kristalizacija in strukturna določanje človeških transporterjev glukoze GLUT1 in GLUT3. Metode Mol Biol. 2018; 1713: 15-29.
5. Fu. Mehanska študija človeškega transport glukoze, posredovana z GLUT1. J Chem Inf Model. 2016; 56 (3): 517-526.
6. Mueckler M, Makepeace c. Analiza transmembranskega segmenta 8 transporterja glukoze GLUT1 z mutagenezo cisteina in substituiranim cisteinom. J Biol Chem. 2004; 279 (11): 10494-10499.
7. Philip l. Poglavje 13-membranski prevoz. Membrane celic (tretja izdaja). 2016, str. 335-378.
8. Simmons r. Celični transport glukoze in ravnanje z glukozo med razvojem ploda in novorojenčkov. Fetalna in neonatalna fiziologija (peta izdaja). 2017; 1 str 428-435.