GLUT1 je transmembránový protein odpovědný za usnadnění pasivního transportu glukózy přes plazmatickou membránu z extracelulárního prostoru do vnitřku buňky.
Kromě glukózy se ukázalo, že dokáže mobilizovat i dalších šest uhlíkových cukrů, jako je galaktóza, glukosamin a manóza. Na druhé straně umožňuje příjem a transport vitaminu C do vnitřku buněk, které jej nemohou produkovat..
Jelikož všechny molekuly, které jsou transportovány GLUT1, jsou zapojeny do drah generování energie v buňce, hraje exprese tohoto transportéru velmi důležitou metabolickou roli..
Ve skutečnosti mutace, které mění nebo ruší expresi funkčního GLUT1, mají za následek výskyt mnoha nemocí spojených s pomalým neurologickým vývojem a omezeným růstem mozku.
Rejstřík článků
Glukóza je preferovaným zdrojem uhlíku a energie pro většinu buněk, které tvoří strom života. Vzhledem k tomu, že není dostatečně malý a hydrofobní, aby sám procházel buněčnými membránami, vyžaduje jeho transport do buňky pomoc transportních proteinů..
Pro tento cukr byly navrženy dva specifické transportní mechanismy zprostředkované transportem. Jeden z nich reaguje na pasivní dopravní systém (usnadnění šíření) a druhý na aktivní dopravní systém..
První nevyžaduje provedení energie a probíhá prostřednictvím koncentračního gradientu, tj. Z místa s vysokou koncentrací glukózy do místa, kde je koncentrace nižší..
Aktivní transport glukózy se provádí transportéry, které získávají energii ze společného transportu sodíkových iontů.
Naproti tomu usnadněnou (pasivní) difúzi glukózy provádí rodina gate-like transportérů zvaných GLUT (zkratka v angličtině „Transportéry glukózy “), rodina, do které GLUT1 patří. Ty vážou glukózu na vnější straně buňky a transportují ji do cytosolu. Bylo identifikováno nejméně 5 z nich a jejich distribuce se zdá být odlišná v různých savčích tkáních..
GLUT1 je transportér glukózy uniporter, tj. Schopný provádět transport glukózy pouze v jednom směru, z vnějšku buňky do cytosolu.
Patří do nadrodiny zprostředkovaného difuzního transportéru (MSF), která je široce distribuována v mnoha různých organismech. Podílí se také na transmembránovém transportu velkého počtu malých organických molekul..
Jeho peptidová sekvence 492 aminokyselin je vysoce konzervovaná v různých organismech, kde byla identifikována, což není těžké uvěřit vzhledem k tomu, že použití glukózy k získání energie představuje centrum metabolického stromu života..
GLUT1 je integrální víceprůchodový membránový protein složený ze 492 aminokyselinových zbytků. Tento typ integrálních membránových proteinů je charakterizován vícenásobným křížením lipidové dvojvrstvy.
Trojrozměrná chemická struktura proteinů se obecně určuje rentgenovou krystalografií, což je technika široce používaná biochemiky k rekonstrukci strukturního modelu pomocí čistých krystalů proteinu, který má být studován..
U vysoce konzervovaných proteinů, jako je GLUT1, může stačit stanovení proteinové struktury jediného organismu. Z tohoto důvodu vědci dosud určili krystalovou strukturu GLUT1 mutantu E3229..
Stejně jako u všech ostatních členů hlavní rodiny hlavních facilitátorů (MSF) je struktura GLUT1 reprezentována 12 transmembránovými šroubovicemi..
Navíc v GLUT1 E3229 jsou amino a karboxylové koncové konce peptidu pseudosymetrické a jsou orientovány směrem k cytosolu. Uspořádání těchto konců vytváří kapsu nebo dutinu, která je otevřená uvnitř buňky a která tvoří vazebné místo pro glukózu..
Vzhledem k tomu, že glukóza je obvykle transportována z vnějšku dovnitř buňky, zjištění, že vazebné místo pro tento cukr je orientováno na cytosol, vyvolává určité zmatky.
Tento zmatek však nalézá řešení ve výsledcích biochemických výzkumů, které naznačují, že dochází ke změně ve tvaru proteinu, což umožňuje vystavení místa vázajícího glukózu nejprve na jedné straně membrány a poté na druhé straně..
To neznamená, že protein rotuje přes membránu, ale že vazba cukru zavádí změnu způsobem, který jako brána vystavuje glukózu do vnitřku.
Protože GLUT1 je konstitutivní transportér exprese, to znamená, že je vždy exprimován ve většině savčích buněk, jsou funkce, které provádí, pro tyto buňky životně důležité. Ve skutečnosti je exprimován téměř ve všech tkáních plodu právě proto, že během vývojových fází je pro zajištění růstu nutný vysoký přísun energie..
Jeho exprese je však snížena po narození v některých tkáních, jako jsou játra, kde je nyní zvýšená exprese dalších izoforem, jako je GLUT4..
Pro erytrocyty to má zásadní význam, protože ty závisí na energii výhradně z glukózy, protože jim chybí mitochondrie. Je však stále odpovědný za příjem glukózy k udržení dýchání u ostatních typů buněk.
Jelikož GLUT1 dosahuje vysoké koncentrace ve vaskulárních endoteliálních buňkách mnoha orgánů a tkání, jednou z jeho funkcí je přenášet glukózu z krve.
Transport dalších hexóz, jako je manóza, galaktóza a glukosamin, GLUT1 nezpochybňuje jeho přímý vztah s energetickým metabolismem, protože ATP může být generován ze všech těchto hexóz.
Kromě toho byla absorpce a transport vitaminu C do buněk, které jej nedokázaly syntetizovat, také jednou z funkcí uváděných pro tento všudypřítomný receptor.
Zatím žádné komentáře