GLUT1

A GLUT1 ( GLUT-1 , 1-es típusú glükóz transzporter ) egy egyirányú glükóz transzporter fehérje . Emberben az SLC2A1 gén kódolja [2] . A GLUT1 elősegíti a glükóz szállítását az emlőssejtek plazmamembránján keresztül [ 3] .

Széles körben elterjedt a magzati szövetekben. Felnőtteknél a maximális expresszió az eritrocitákban , valamint a gátszövetek, például a BBB endotélsejtjeiben figyelhető meg .

Felfedezés

A GLUT1 volt az első felfedezett glükóz transzporter. A GLUT1 rendkívül konzervatív. [2] Emberekben és egerekben ennek a fehérjének a homológiája 98%. A homológia más glükóz transzporterekkel 40%.

Funkció

Az eritrociták energiatermelő anyagcseréje a vérplazmából származó állandó glükózellátástól függ , amelyben a glükózkoncentráció körülbelül 5 mmol/l értéken marad. A glükóz a glükóz transzporteren keresztül, megkönnyített diffúzióval jut be az eritrocitákba, az egyszerű transzmembrán diffúzió 50 000-szeresével. Az eritrocita glükóz transzporterek (GLUT1) integrált membránfehérjék 12 hidrofób szegmenssel, amelyek mindegyike egy membránon áthaladó hélix . A GLUT1 részletes szerkezete még nem ismert, de egy ígéretes modell szerint több szomszédos hélix transzmembrán csatornát alkot hidrofil maradékokkal, amelyek a csatornán áthaladva kötődhetnek a glükózhoz [4] .

A GLUT1 felelős a bazális glükóz felvételéért, amely minden sejt légzési folyamatához szükséges. A GLUT1 expressziós szintje a sejtmembránokban a glükózszint csökkenésével nő, és fordítva.

A GLUT1 szintén fontos receptor, amely részt vesz a C-vitamin felvételében , különösen azoknál az emlősöknél, amelyek nem termelik azt. A C-vitamint termelő emlősök gyakran a GLUT1 helyett GLUT4-et expresszálnak [5] .

Szerkezet

A GLUT1 a Michaelis-Menten egyenletet követi , és 12 membránon átívelő alfa hélixet tartalmaz, amelyek mindegyike 20 aminosavból áll. Az elemzés azt mutatja, hogy a spirálok egyrészt amfifilek , polárisak, másrészt hidrofóbok . Ezen alfa-hélixek közül hat egymáshoz kötődik a membránban, és egy csatornát hoz létre a központban, amelyen keresztül a glükóz átjut. A csatornán kívül hidrofób régiók találhatók, a membrán zsírsav-farka mellett.

Klinikai relevancia

Az SLC2A1 gén mutációi felelősek a GLUT1 hiányáért, amely De Vivo betegségként is ismert , egy ritka autoszomális domináns betegség [6] . Ezt a betegséget az agy- gerincvelői folyadék alacsony glükózkoncentrációja ( hipoglikorachia ) jellemzi, amely a neuroglikopénia egyik formája, amely a glükóz vér-agy gáton való áthaladásának károsodása miatt fordul elő.

A GLUT1 a humán T-limfotrop vírus receptoraként is működik, amelyen keresztül a vírus bejut a sejtekbe [7] .

A GLUT1 pontos hisztokémiai markereként való alkalmazásának lehetőségét a csecsemőkori hemangioma esetében is kimutatták [8] .

Interakciók

Kimutatták a GLUT1 kölcsönhatását a GIPC1 fehérjével [9] .

Az agyban kétféle GLUT1 fehérje található: 45k és 55k. A GLUT1 45k az asztroglia sejtekben , míg a GLUT1 55k az agy kapillárisaiban található, és felelős a glükóz vérből a vér-agy gáton való szállításáért. Ez utóbbi hiánya az agy-gerincvelői folyadék glükózszintjének csökkenéséhez vezet (kevesebb, mint 60 mg / dl), ami görcsrohamokhoz vezethet.

A DERL3, a GLUT1 fehérje nemrégiben felfedezett inhibitora, metilálódik mellékrákban. Úgy tűnik, hogy ilyen rákos megbetegedések esetén a DERL3 metilációja közvetíti a Warburg-effektust [10] .

Inhibitorok

A fasentin a GLUT1 intracelluláris domén alacsony molekulatömegű inhibitora , amely megakadályozza a glükózfelvételt [11] .

Lásd még

• szénhidrát anyagcsere

Jegyzetek

1. ↑ Deng Dong , Xu Chao , Sun Pengcheng , Wu Jianping , Yan Chuangye , Hu Mingxu , Yan Nieng. Az emberi glükóz transzporter GLUT1 kristályszerkezete  // Természet. - 2014. - május 18. ( 510. évf. , 7503. sz.). - 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 Humán glükóztranszporter szekvenciája és szerkezete  //  Science : Journal . - 1985. - szeptember ( 229. évf. , 4717. sz.). - P. 941-945 . - doi : 10.1126/tudomány.3839598 . — PMID 3839598 .
3. ↑ Olson AL, Pessin JE Az emlős facilitatív glükóz transzporter géncsalád szerkezete, funkciója és szabályozása  //  Annu . Fordulat. Nutr. : folyóirat. - 1996. - 1. évf. 16 . - P. 235-256 . - doi : 10.1146/annurev.nu.16.070196.001315 . — PMID 8839927 .
4. ↑ Archivált másolat (a hivatkozás nem elérhető) . Letöltve: 2015. április 25. Az eredetiből archiválva : 2015. március 19.  (határozatlan)  Archivált másolat (nem elérhető link) . Letöltve: 2015. április 25. Az eredetiből archiválva : 2015. március 19. (határozatlan) 
5. ↑ Montel-hagen A., Kinet S., Manel N et al. Az eritrocita Glut1 kiváltja a dehidroaszkorbinsav felvételét az emlősökben, akik nem képesek a C-vitamin szintézisére  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 2008. - Vol. 132. sz . 6 . - P. 1039-1048 . - doi : 10.1016/j.cell.2008.01.042 . — PMID 18358815 .
6. ↑ Seidner G., Alvarez MG, Yeh JI és társai. A vér-agy gát hexózhordozó haploinsufficienciája által okozott GLUT-1 hiányszindróma  (angol)  // Nat. Közönséges petymeg.  : folyóirat. - 1998. - Vol. 18 , sz. 2 . - P. 188-191 . - doi : 10.1038/ng0298-188 . — PMID 9462754 .
7. ↑ Manel N., Kim FJ, Kinet S., Taylor N., Sitbon M., Battini JL The ubiquitous glucose transporter GLUT-1 is a receptor for HTLV  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 2003. - November ( 115. évf. , 4. szám ). - P. 449-459 . - doi : 10.1016/S0092-8674(03)00881-X . — PMID 14622599 . Az eredetiből archiválva : 2019. március 6.
8. ↑ North PE, Waner M., Mizeracki A., Mihm MC GLUT1: egy újonnan felfedezett immunhisztokémiai marker a juvenilis hemangiomákhoz   // Hum . Pathol. : folyóirat. - 2000. - január ( 31. évf. , 1. sz.). - P. 11-22 . - doi : 10.1016/S0046-8177(00)80192-6 . — PMID 10665907 . Az eredetiből archiválva: 2013. április 20.
9. ↑ Bunn RC, Jensen MA, Reed BC Protein interakciók a GLUT1CBP glükóz transzporter kötő fehérjével, amelyek kapcsolatot biztosítanak a GLUT1 és a citoszkeleton között  // Molecular Biology of the Cell  : folyóirat  . - 1999. - április ( 10. évf. , 4. sz.). - P. 819-832 . doi : 10.1091 / mbc.10.4.819 . — PMID 10198040 .
10. ↑ Lopez-Serra, P. et al. Az SLC2A1 lebomlásának DERL3-mal összefüggő hibája közvetíti a Warburg-effektust. Nat. kommun. 5:3608 doi:10.1038/ncomms4608 (2014). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24699711 Archiválva : 2016. június 10. a Wayback Machine -nél
11. ↑ Wood TE, Dalili S., Simpson CD, Hurren R., Mao X., Saiz FS et al. A glükózfelvétel új inhibitora érzékenyíti a sejteket a FAS által kiváltott sejthalálra  (angol)  // Mol Cancer Ther: folyóirat. - 2008. - Vol. 7 , sz. 11 . - P. 3546-3555 . - doi : 10.1158/1535-7163.MCT-08-0569 . — PMID 19001437 .

Irodalom

• North PE, Waner M., Mizeracki A., Mihm MC GLUT1: egy újonnan felfedezett immunhisztokémiai marker a juvenilis hemangiomákhoz   // Hum . Pathol. : folyóirat. - 2000. - január ( 31. évf. , 1. sz.). - P. 11-22 . - doi : 10.1016/S0046-8177(00)80192-6 . — PMID 10665907 .
• Hruz PW, Mueckler MM A GLUT1 facilitatív glükóztranszporter szerkezeti elemzése (áttekintés  )  // Mol. Membr. Biol. : folyóirat. - 2002. - 20. évf. 18 , sz. 3 . - P. 183-193 . - doi : 10.1080/09687680110072140 . — PMID 11681785 .
• Baumann MU, Deborde S., Illsley NP Placenta glükóz transzfer és magzati növekedés  (neopr.)  // Endokrin. - 2003. - T. 19 , 1. sz . - S. 13-22 . - doi : 10.1385/ENDO:19:1:13 . — PMID 12583599 .
• Mobasheri A., Richardson S., Mobasheri R. és mtsai. Hipoxiával indukálható 1-es faktor és GLUT1 és GLUT3 facilitatív glükóz transzporterek: az oxigén- és glükózérzékelő készülék feltételezett molekuláris komponensei ízületi kondrocitákban  (angol)  // Histol. hisztopatol. : folyóirat. - 2006. - 20. évf. 20 , sz. 4 . - P. 1327-1338 . — PMID 16136514 .
• Kozhanova T.V. , Zhilina S.S., Meshcheryakova T.I., Aivazyan S.O., Osipova K.V., Sushko L.M., Lukyanova E.G., Prityko A.G. I. típusú glükóztranszporter-hiány szindróma (de vivo betegség): klinikai és genetikai vonatkozások  // Orvosi genetika. - 2016. - 7. sz . - S. 28-32 . — ISSN 2073-7998 .