Charakterystyka GLUT1, struktura, funkcje

Glut1 Jest to transmbraalne białko odpowiedzialne za ułatwianie pasywnego transportu glukozy przez błonę plazmatyczną, z przestrzeni pozakomórkowej wewnątrz komórki.

Oprócz glukozy wykazano również, że może również mobilizować inne cukry z sześcioma atomami węgla, takimi jak galaktoza, glukozamina i obornik. Z kolei pozwala zbierać i transport witaminy C na wykonanie wnętrza komórek niezdolnych do jej wytworzenia.

Struktura krystaliczna transportera glukozy GLUT1. Przez A2-33 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)], z Wikimedia Commons.

Ponieważ wszystkie cząsteczki transportowane przez GLUT1 biorą udział w drogach wytwarzania energii przez komórkę, ekspresja tego przenośnika odgrywa bardzo ważną rolę metaboliczną.

W rzeczywistości mutacje, które zmieniają lub pierścieni.

[TOC]

Transport glukozy w komórkach i transporterach GLUT1

Glukoza jest źródłem węgla i energii preferowanej przez większość komórek, które składają się na drzewo życia. Ponieważ nie jest wystarczająco mały i hydrofobowy, aby przekroczyć same błony komórkowe, jego transport do wnętrza komórkowego wymaga pomocy przenośników białek.

Dwa mechanizmy transportu zostały zaproponowane przez określone transportery dla tego cukru. Jeden z nich odpowiada na pasywny system transportu (pod warunkiem rozpowszechniania), a drugi do aktywnego transportu.

Pierwszy nie wymaga przeprowadzenia energii i występuje przez gradient stężenia, to znaczy miejsce o wysokim stężeniu glukozy w kierunku jednego, w którym stężenie jest niższe.

Aktywny transport glukozy jest przeprowadzany przez transporterów, którzy uzyskują energię transportu jonów sodu.

Natomiast ułatwione (pasywne) rozpowszechnianie glukozy jest przeprowadzane przez rodzinę transporterów typu bramki zwanej Glut (przez akronim po angielsku ”Transportery glukozy ”), rodzina, do której należy Glut1. Te jednoczą glukozę za granicą i przenoszą ją do cytosolu. Co najmniej 5 z nich zostało zidentyfikowanych, a ich dystrybucja wydaje się różna w różnych tkankach ssaków.

Może ci służyć: fosfolipazy: struktura, funkcje, typy

Charakterystyka GLUT1

Mechanizm transportowy stosowany przez transporter glukozy GLUT1. Autor: Emma Dittmar - Own Work, CC przez -sa 4.0, https: // commons.Wikimedia.org/w/indeks.Php?Curid = 64036780

GLUT1 jest nieznacznym transporterem glukozy, czyli, zdolnym do transportu glukozy w jednym kierunku, z zewnątrz komórki do cytosolu.

Należy do nadrodziny transportera dyfuzyjnego (MSF), który jest szeroko rozpowszechniony w wielu różnych organizmach. Uczestniczy także w transporcie transbłonowym dużej liczby małych cząsteczek organicznych.

Jego sekwencja peptydowa 492 aminokwasów jest wysoce zachowana w różnych organizmach, w których została zidentyfikowana, co nie jest trudne do uwierzenia, ponieważ użycie glukozy w celu uzyskania energii stanowi centrum metabolicznego drzewa życia.

Struktura nadwyżki 1

GLUT1 jest integralnym białkiem membranowym multipaso składającym się z 492 odpadów aminokwasowych. Ten rodzaj kompleksowego białka błony charakteryzuje.

Trzy -wymiarowa struktura chemiczna białek jest ogólnie określana przez krystalografię x -na. Ta ostatnia jest techniką szeroko stosowaną przez biochemików do przebudowy modelu strukturalnego z wykorzystaniem czystych kryształów białkowych, które chcesz zbadać.

W wysoce zachowanych białkach jako glut1 określenie struktury białka pojedynczego organizmu może być wystarczające. Z tego powodu badacze ustalili strukturę krystaliczną GLUT1 mutanta E3229.

Podobnie jak we wszystkich innych członkach głównych facylitatorów nadrodziny (MSF), struktura GLUT1 jest reprezentowana przez 12 śmigieł transbranowych.

Może ci służyć: mesosom

Dodatkowo, w GLUT1 E3229, końce aminowe i karboksylowe peptydu są pseudo-symetryczne i są zorientowane na cytosol. Układ tych skrajności generuje kieszeń lub wnękę, która jest otwarta wewnątrz wnętrza komórki i stanowi połączenie glukozy.

Zmiana struktury GLUT1 określa transport glukozy do komórki

Ponieważ glukoza jest zwykle transportowana z zewnątrz do wnętrza komórkowego, odkrycie, że miejsce związkowe tego cukru jest ukierunkowane na cytosol, generuje pewne oszołomienie.

Jednak to zamieszanie znajduje rozwiązanie w wynikach wyświetlanych przez badania biochemiczne, które sugerują, że zachodzi zmiana w postaci białka, umożliwiając ujawnienie miejsca unii glukozy po jednej stronie błony, a następnie po drugiej.

 Nie oznacza to, że białko obraca się przez błonę, ale zjednoczenie cukru wprowadza zmianę, tak że jako brama naraża glukozę w środku.

Funkcje Glut 1

Ponieważ GLUT1 jest konstytutywnym transporterem ekspresyjnym, to znaczy jest zawsze wyrażany w większości komórek ssaków, funkcje, które wykonuje. W rzeczywistości jest wyrażany w prawie wszystkich tkankach płodu dokładnie dlatego, że podczas faz rozwoju potrzebne jest wysokie podaż energii, aby zagwarantować wzrost.

Jednak jego ekspresja jest zmniejszona po urodzeniu w niektórych tkankach, takich jak wątroba, w których ekspresja innych izoform, takich jak GLUT4.

W przypadku erytrocytów ma to fundamentalne znaczenie, ponieważ te ostatnie zależą wyłącznie od glukozy w celu uzyskania energii, ponieważ brakuje im mitochondriów. Nadal jednak jest odpowiedzialny za zbieranie glukozy w celu utrzymania oddychania w pozostałych typach komórek.

Może ci służyć: wrzeciona mitotyczne

Ponieważ GLUT1 osiąga wysokie stężenie w naczyniowych komórkach śródbłonka wielu narządów i tkanek, jedną z jego funkcji jest przyniesienie glukozy z krwi.

Transport innych sześciokątnych, takich jak człowiek, galaktoza i glukozamina przez GLUT1, nie ma wątpliwości, że jego bezpośredni związek z metabolizmem energii, ponieważ z tych wszystkich tych sześciokątnych ATP można wygenerować.

Ponadto zbieranie i transport witaminy C wewnątrz komórek niezdolnych do syntezy, było również jedną z funkcji zgłoszonych dla tego wszechobecnego odbiornika.

Bibliografia

1. Chen LY, Phelix CF. Pozakomórkowy bramkowanie transportu glukozy przez GLluth 1. Biochem Biophys Res Commun. 2019; 511 (3): 573-578.
2. Cunningham P, naftain RJ. MPLIKACJE OPAWNY TRANSPORTYWNY TRANSPORTA GLUCOZY ZA MUDANCEM Transportera glukozy. J Memb Biol. 2013; 246 (6): 495-511.
3. Deng D, Xu C, Sun P, Wu J, Yan C, Hu M, Yan N. Struktura krystaliczna ludzkiego transportera glukozy GLUT1. Natura. 2014; 510 (7503): 121-125.
4. Deng D, Yan N. Krystalizacja i strukturalne oznaczanie ludzkich transporterów glukozy GLUT1 i GLUT3. Metody mol biol. 2018; 1713: 15-29.
5. Fu. Mechanistyczne badanie ludzkiego transportu glukozy za pośrednictwem GLUT1. J Model Chem Inf. 2016; 56 (3): 517-526.
6. Mueckler M, MakePeace C. Analiza segmentu transbłonowego 8 transportera glukozy GLUT1 przez mutagenezę skanowania cysteiny i podstawioną cysteinę Accessiv. J Biol Chem. 2004; 279 (11): 10494-10499.
7. Philip L. Rozdział 13 Membrane Transport. Błony komórek (wydanie trzecie). 2016, s. 335-378.
8. Simmons r. Transport glukozy komórkowej i obsługa glukozy podczas rozwoju płodu i noworodków. Fizjologia płodu i noworodków (wydanie piąte). 2017; 1 pp 428-435.