GLUT1

transportatori de soluți 2 (transportor de glucoză ușoară), numărul 1

Structura cristalină a GLUT1 la om. PDB 4pyp [1]
Structuri disponibile
PDB Căutare ortolog: PDBe , RCSB
Identificatori
SimbolSLC2A1  ; DYT17; DYT18; DYT9; EIG12; SATURARE; GLUT1; GLUT1DS; HTLVR; PED
ID-uri externeOMIM:  138140 MGI :  95755 HomoloGene :  68520 IUPHAR : ChEMBL : 2535 GeneCards : SLC2A1 Gene
Profilul expresiei ARN
Mai multe informatii
ortologii
VedereUmanMouse
Entrez651320525
AnsambluENSG00000117394ENMUSG00000028645
UniProtP11166P17809
RefSeq (ARNm)NM_006516NM_011400
RefSeq (proteină)NP_006507NP_035530
Locus (UCSC)Chr 1:
43,39 – 43,42 Mb		Chr 4:
119,11 – 119,14 Mb
Căutați în PubMed[unu][2]

GLUT1 ( GLUT-1 , transportor de glucoză tip 1 ) este o proteină transportoare de glucoză unidirecțională . La om, este codificat de gena SLC2A1 [2] . GLUT1 facilitează transportul glucozei prin membrana plasmatică a celulelor de mamifere [3] .

Distribuit pe scară largă în țesuturile fetale . La adulți, expresia maximă este observată în eritrocite , precum și în celulele endoteliale ale țesuturilor de barieră, cum ar fi BBB .

Descoperire

GLUT1 a fost primul transportor de glucoză descoperit. GLUT1 este extrem de conservator. [2] La oameni și șoareci, omologia acestei proteine ​​este de 98%. Omologia cu alți transportatori de glucoză este de 40%.

Funcția

Metabolismul generator de energie în eritrocite depinde de un aport constant de glucoză din plasma sanguină , în care concentrația de glucoză este menținută la aproximativ 5 mmol/l. Glucoza pătrunde în eritrocite prin transportorul de glucoză prin difuzie facilitată, cu o viteză de penetrare de 50.000 de ori mai mare decât difuziunea transmembranară simplă. Transportatorii de glucoză eritrocitară (GLUT1) sunt proteine ​​membranare integrale cu 12 segmente hidrofobe, fiecare dintre acestea fiind considerat a fi o spirală care traversează membrana . Structura detaliată a GLUT1 nu este încă cunoscută, dar un model promițător sugerează că mai multe elice adiacente formează un canal transmembranar cu reziduuri hidrofile care se pot lega de glucoză pe măsură ce se deplasează prin canal [4] .

GLUT1 este responsabil pentru absorbția de glucoză bazală, care este necesară pentru procesul de respirație al tuturor celulelor. Nivelurile de expresie a GLUT1 în membranele celulare cresc odată cu scăderea nivelului de glucoză și invers.

GLUT1 este, de asemenea, un receptor important implicat în absorbția vitaminei C , în special la mamiferele care nu o produc. Mamiferele producătoare de vitamina C exprimă adesea GLUT4 în loc de GLUT1 [5] .

Structura

GLUT1 urmează ecuația Michaelis-Menten și conține 12 elice alfa care se întind pe membrană, fiecare constând din 20 de resturi de aminoacizi. Analiza arată că spiralele sunt amfifile , polare pe de o parte și hidrofobe pe de altă parte . Șase dintre aceste elice alfa se leagă împreună în membrană, creând un canal în centru prin care poate trece glucoza. În afara canalului sunt regiuni hidrofobe, adiacente cozilor de acizi grași ale membranei.

Relevanță clinică

Mutațiile genei SLC2A1 sunt responsabile pentru deficiența GLUT1, cunoscută și sub numele de boala De Vivo , o boală autozomal dominantă rară [6] . Această boală se caracterizează printr-o concentrație scăzută de glucoză în lichidul cefalorahidian ( hipoglicorahie ), o formă de neuroglicopenie care apare din cauza transportului defectuos al glucozei prin bariera hemato-encefalică.

GLUT1 acționează, de asemenea, ca un receptor pentru virusul T-limfotrop uman , prin care virusul pătrunde în celule [7] .

De asemenea, a fost demonstrată posibilitatea utilizării GLUT1 ca marker histochimic precis pentru hemangiomul infantil [8] .

Interacțiuni

A fost demonstrată o interacțiune a GLUT1 cu proteina GIPC1 [9] .

Există două tipuri de proteine ​​GLUT1 în creier: 45k și 55k. GLUT1 45k se găsește în celulele astrogliale , în timp ce GLUT1 55k se găsește în capilarele creierului și este responsabil pentru transportul glucozei din sânge prin bariera hemato-encefalică. Lipsa acestuia din urmă duce la o scădere a nivelului de glucoză din lichidul cefalorahidian (mai puțin de 60 mg/dl), ceea ce poate duce la convulsii.

DERL3, un inhibitor recent descoperit al proteinei GLUT1, este metilat în cancerul colateral. În astfel de tipuri de cancer, metilarea DERL3 pare să medieze efectul Warburg [10] .

Inhibitori

Fasentin este un inhibitor cu greutate moleculară mică al domeniului intracelular GLUT1 care previne absorbția glucozei [11] .

Vezi și

Note

  1. ↑ Deng Dong , Xu Chao , Sun Pengcheng , Wu Jianping , Yan Chuangye , Hu Mingxu , Yan Nieng. Structura cristalină a transportorului uman de glucoză GLUT1  // Nature. - 2014. - 18 mai ( vol. 510 , nr. 7503 ). - S. 121-125 . — ISSN 0028-0836 . - doi : 10.1038/nature13306 .
  2. ↑ 1 2 Mueckler M., Caruso C., Baldwin SA, Panico M., Blench I., Morris HR, Allard WJ, Lienhard GE, Lodish HF Sequence and structure of a human glucose transporter  //  Science : journal . - 1985. - Septembrie ( vol. 229 , nr. 4717 ). - P. 941-945 . - doi : 10.1126/science.3839598 . — PMID 3839598 .
  3. ↑ Olson AL, Pessin JE Structura, funcția și reglarea familiei de gene facilitatoare ale transportorului de glucoză la mamifer  //  Annu . Rev. Nutr. : jurnal. - 1996. - Vol. 16 . - P. 235-256 . - doi : 10.1146/annurev.nu.16.070196.001315 . — PMID 8839927 .
  4. ↑ Copie arhivată (link nu este disponibil) . Consultat la 25 aprilie 2015. Arhivat din original pe 19 martie 2015.   Copie arhivată (link indisponibil) . Consultat la 25 aprilie 2015. Arhivat din original pe 19 martie 2015. 
  5. ↑ Montel-hagen A., Kinet S., Manel N și colab. Eritrocita Glut1 declanșează absorbția acidului dehidroascorbic la mamifere incapabile de a sintetiza vitamina C  // Celulă  :  jurnal. - Cell Press , 2008. - Vol. 132 , nr. 6 . - P. 1039-1048 . - doi : 10.1016/j.cell.2008.01.042 . — PMID 18358815 .
  6. ↑ Seidner G., Alvarez MG, Yeh JI, et al. Sindromul de deficiență GLUT-1 cauzat de haploinsuficiența purtătorului de hexoză a barierei hematoencefalice  (engleză)  // Nat. Genet.  : jurnal. - 1998. - Vol. 18 , nr. 2 . - P. 188-191 . - doi : 10.1038/ng0298-188 . — PMID 9462754 .
  7. ↑ Manel N., Kim FJ, Kinet S., Taylor N., Sitbon M., Battini JL Transportorul omniprezent de glucoză GLUT-1 este un receptor pentru HTLV  // Cell  :  journal. - Cell Press , 2003. - Noiembrie ( vol. 115 , nr. 4 ). - P. 449-459 . - doi : 10.1016/S0092-8674(03)00881-X . — PMID 14622599 . Arhivat din original pe 6 martie 2019.
  8. ^ North PE, Waner M., Mizeracki A., Mihm MC GLUT1: un marker imunohistochimic recent descoperit pentru hemangioamele juvenile   // Hum . Pathol. : jurnal. - 2000. - ianuarie ( vol. 31 , nr. 1 ). - P. 11-22 . - doi : 10.1016/S0046-8177(00)80192-6 . — PMID 10665907 . Arhivat din original pe 20 aprilie 2013.
  9. ↑ Bunn RC, Jensen MA, Reed BC Interacțiunile proteinei cu proteina de legare a transportorului de glucoză GLUT1CBP care asigură o legătură între GLUT1 și citoschelet  // Molecular Biology of the Cell  : jurnal  . - 1999. - Aprilie ( vol. 10 , nr. 4 ). - P. 819-832 . doi : 10.1091 / mbc.10.4.819 . — PMID 10198040 .
  10. ↑ Lopez-Serra, P. et al. Un defect asociat DERL3 în degradarea SLC2A1 mediază efectul Warburg. Nat. comun. 5:3608 doi:10.1038/ncomms4608 (2014). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24699711 Arhivat 10 iunie 2016 la Wayback Machine
  11. ↑ Wood TE, Dalili S., Simpson CD, Hurren R., Mao X., Saiz FS et al. Un nou inhibitor al absorbției de glucoză sensibilizează celulele la moartea celulară indusă de FAS  (engleză)  // Mol Cancer Ther : jurnal. - 2008. - Vol. 7 , nr. 11 . - P. 3546-3555 . - doi : 10.1158/1535-7163.MCT-08-0569 . — PMID 19001437 .

Literatură