GLUT1 -ominaisuudet, rakenne, toiminnot

Glut1 Se on transmembraal -proteiini, joka vastaa passiivisen glukoosin kuljetuksen helpottamisesta plasmamembraanin läpi, solun solunulkoisesta tilasta.

Glukoosin lisäksi on myös osoitettu, että se voi myös mobilisoida muita sokereita, joissa on kuusi hiiliatomia, kuten galaktoosi, glukosamiini ja lanta. Se puolestaan ​​antaa C -vitamiinin keräämisen ja kuljetuksen solujen sisäpuolelle, joka ei pysty tuottamaan sitä.

GLUT1 -glukoosin kuljetuskidirakenne. Kirjoittanut A2-33 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)], Wikimedia Commons.

Koska kaikki GLUT1: n kuljettamat molekyylit osallistuvat solun energiantuotantoreitteihin, tämän kuljettimen ilmentymisellä on erittäin tärkeä aineenvaihduntarooli.

Itse asiassa mutaatiot, jotka muuttavat tai mitätävät.

[TOC]

Glukoosin kuljetus soluissa ja kuljettajissa GLUT1

Glukoosi on hiilen ja energian lähde, jota suurin osa soluista, jotka muodostavat elämän puun. Koska se ei ole pieni ja hydrofobinen pelkästään solukalvojen ylittämiseksi, sen kuljetus solujen sisätilaan vaatii kuljetinproteiinien apua.

Erityiset kuljettajat ovat ehdottaneet kahta kuljetusmekanismia tälle sokerille. Yksi heistä reagoi passiiviseen kuljetusjärjestelmään (toimitettu levitys) ja toinen aktiiviseen kuljetukseen.

Ensimmäinen ei vaadi energian suorittamista ja tapahtuu pitoisuusgradientin, toisin sanoen korkean glukoosipitoisuuden paikka kohti sitä, jossa pitoisuus on alhaisempi.

Aktiivisen glukoosikuljetuksen suorittavat kuljettajat, jotka saavat natriumionikuljetuksen energian.

Sitä vastoin glukoosin helpotettu (passiivinen) leviäminen suorittaa GLUT -nimisen porttityyppisen kuljettajien perhe (lyhenteenä englanniksi "Glukoosin kuljettajat ”), Perhe, johon glut1 kuuluu. Nämä yhdistävät glukoosin ulkomaille ja kuljettavat sen sytosoliin. Ainakin viisi heistä on tunnistettu ja niiden jakautuminen näyttää olevan erilainen eri nisäkäskudoksissa.

Voi palvella sinua: fosfolipaasit: rakenne, toiminnot, tyypit

Glut1 -ominaisuudet

Glukoosin kuljettajan GLUT1 käyttämä kuljetusmekanismi. Kirjoittaja Emma Dittmar - Own Work, CC by -sa 4.0, https: // commons.Wikimedia.org/w/indeksi.Php?Curid = 64036780

GLUT1 on pilaton glukoosin kuljettaja, toisin sanoen kykenevä kuljettamaan glukoosia yhteen suuntaan, solun ulkopuolelta sytosoliin.

Se kuuluu diffuusion kuljettajan superfamilia (MSF), joka on laajalti jakautunut monissa eri organismeissa. Se osallistuu myös suuren määrän pienten orgaanisten molekyylien läpäisevään kuljetukseen.

Sen peptidisekvenssi 492 aminohappoa säilytetään voimakkaasti erilaisissa organismeissa, joissa se on tunnistettu, mikä ei ole vaikea uskoa, koska glukoosin käyttö energian saamiseksi muodostaa elämäpuun keskusta.

Glut -rakenne 1

GLUT1 on kiinteä multipaso -membraaniproteiini, joka koostuu 492 aminohappojätteestä. Tämän tyyppiselle kattavalle membraaniproteiinille on ominaista lipidikerroksen ylittäminen useita kertoja.

Proteiinien kolmenulotteinen kemiallinen rakenne määritetään yleensä x -kristallografian avulla. Jälkimmäinen on tekniikka, jota biokemistit ovat laajalti käyttäneet rakenteellisen mallin rakentamiseksi käyttämällä puhdasta proteiinikiteitä, joita haluat tutkia.

Erittäin säilyneissä proteiineissa GLUT1: na, yksittäisen organismin proteiinin rakenteen määrittäminen voi olla riittävä. Tästä syystä tutkijat ovat toistaiseksi määrittäneet mutantin E3229 GLUT1 -kiderakenteen.

Kuten kaikissa muissa tärkeimpien avustajien superperheen (MSF) jäsenissä, GLUT1 -rakennetta edustaa 12 transmembranal -potkuria.

Voi palvella sinua: mesosomi

Lisäksi GLUT1 E3229: ssä peptidin amino- ja karboksyylipäät ovat pseudo-symmetrisiä ja suuntautuvat sytosoliin. Näiden ääripäiden järjestely tuottaa tasku- tai onkalon, joka on avoin solujen sisäpuolella ja joka muodostaa glukoosin liitoksen.

GLUT1 -rakenteen muutos määrittää glukoosin kuljetuksen soluun

Koska glukoosi kuljetetaan yleensä ulkopuolelta solujen sisätiloihin, havainto, että tämän sokerin unionin paikka on suunnattu sytosoliin, tuottaa tietyn hämmenteen.

Tämä sekavuus kuitenkin löytää ratkaisun biokemiallisten tutkimusten heittämiin tuloksiin, jotka viittaavat siihen, että tapahtuu muutos proteiinin muodossa, mikä mahdollistaa glukoosiliittojen alueen altistumisen ensin kalvon toisella puolella ja sitten toisella.

 Tämä ei tarkoita, että proteiini pyörii kalvon läpi, mutta että sokerin liitto tuo muutoksen siten, että porttina se paljastaa glukoosin sisällä.

Glut 1 -toiminnot

Koska GLUT1 on konstitutiivinen ekspression kuljettaja, ts. Se ilmenee aina useimmissa nisäkässoluissa, sen suorittamat toiminnot ovat elintärkeitä näille soluille. Itse asiassa se ilmenee melkein kaikissa sikiön kudoksissa juuri siksi, että kehitysvaiheissa tarvitaan korkean energian tarjonta kasvun takaamiseksi.

Sen ekspressio kuitenkin vähenee syntymän jälkeen joissakin kudoksissa, kuten maksassa, missä muiden isoformien, kuten GLUT4, ekspressio on nyt lisääntynyt.

Erytrosyytteille se on perustavanlaatuista, koska jälkimmäinen riippuu yksinomaan glukoosista energian hankkimiseksi, koska heistä puuttuu mitokondrioita. Se on kuitenkin edelleen vastuussa glukoosin keräämisestä hengityksen ylläpitämiseksi muissa solutyypeissä.

Voi palvella sinua: mitoottinen kara

Koska GLUT1 saavuttaa korkean konsentraation monien elinten ja kudosten verisuonten endoteelisoluissa, yksi sen toiminnoista on tuoda glukoosi verestä.

Muiden heksaosien, kuten ihmisen, galaktoosin ja glukosamiinin, kuljetus GLUT1: llä, ei epäile sen suoraa suhdetta energian aineenvaihduntaan, koska kaikista näistä kuusosuojauksesta ATP: stä voidaan luoda.

Lisäksi C -vitamiinin kerääminen ja kuljetus soluissa, jotka eivät pysty syntetisoimaan, on myös ollut yksi tämän kaikkialla ilmoitetuista toiminnoista.

Viitteet

1. Chen ly, Phelix CF. Glukoosikuljetuksen solunulkoinen portti Gluth 1: n läpi. Biochem Biophys Res Commun. 2019; 511 (3): 573-578.
2. Cunningham P, Naphthalin RJ. Poikkeavan lämpötilaherkän glukoosikuljetuksen glukoosinkuljettajan vajaakäytön mutantin avulla. J Memb Biol. 2013; 246 (6): 495-511.
3. Deng D, Xu C, Sun P, Wu J, Yan C, Hu M, Yan N. Ihmisen glukoosin kuljettajan glut1 -kiderakenne. Luonto. 2014; 510 (7503): 121-125.
4. Deng D, Yan N. Ihmisen glukoosin kuljettajien GLUT1 ja GLUT3: n kiteytyminen ja rakenteellinen määritys. Menetelmät mol biol. 2018; 1713: 15-29.
5. Fu. Mekaaninen tutkimus ihmisen glukoosikuljetuksesta, jota välittää GLUT1. J Chem Inf -malli. 2016; 56 (3): 517-526.
6. Mueckler M, Makepeace C. GLUT1-glukoosinkuljettajan läpäisevän segmentin 8 analyysi kysteiinin skannaus mutagegeneesillä ja substituoidulla kysteiinillä. J Biol Chem. 2004; 279 (11): 10494-10499.
7. Philip L. Luku 13-Membraanikuljetus. Solujen kalvot (kolmas painos). 2016, s. 335-378.
8. Simmons r. Soluglukoosin kuljetus ja glukoosinkäsittely sikiön ja vastasyntyneen kehityksen aikana. Sikiön ja vastasyntyneen fysiologia (viides painos). 2017; 1 pp 428-435.