GLUT1

GLUT1 ( GLUT-1 , glukoosin kuljettaja tyyppi 1 ) on yksisuuntainen glukoosin kuljettajaproteiini . Ihmisillä sitä koodaa SLC2A1 -geeni [2] . GLUT1 helpottaa glukoosin kuljetusta nisäkässolujen plasmakalvon läpi [ 3 ] .

Levinnyt laajasti sikiön kudoksiin. Aikuisilla suurin ilmentyminen havaitaan punasoluissa sekä estekudosten , kuten BBB :n, endoteelisoluissa .

Discovery

GLUT1 oli ensimmäinen löydetty glukoosin kuljettaja. GLUT1 on erittäin konservatiivinen. [2] Ihmisillä ja hiirillä tämän proteiinin homologia on 98 %. Homologia muiden glukoosinkuljettajien kanssa on 40 %.

Toiminto

Punasolujen energiaa tuottava aineenvaihdunta riippuu jatkuvasta glukoosin saannista veriplasmasta , jossa glukoosipitoisuus pysyy noin 5 mmol/l:ssa. Glukoosi pääsee punasoluihin glukoosinkuljettajan kautta helpotetun diffuusion kautta tunkeutumisnopeudella, joka on 50 000-kertainen yksinkertaiseen transmembraaniseen diffuusioon verrattuna. Punasolujen glukoosinkuljettajat (GLUT1) ovat integroituja kalvoproteiineja, joissa on 12 hydrofobista segmenttiä, joista jokaisen ajatellaan olevan kalvon ylittävä kierre . GLUT1:n yksityiskohtainen rakenne ei ole vielä tiedossa, mutta yksi lupaava malli viittaa siihen, että useat vierekkäiset heliksit muodostavat transmembraanisen kanavan , jossa on hydrofiilisiä tähteitä, jotka voivat sitoutua glukoosiin liikkuessaan kanavan läpi [4] .

GLUT1 vastaa perusglukoosin ottamisesta, mikä on välttämätöntä kaikkien solujen hengitysprosessille. GLUT1:n ilmentymistasot solukalvoissa nousevat glukoositasojen pienentyessä ja päinvastoin.

GLUT1 on myös tärkeä reseptori, joka osallistuu C- vitamiinin imeytymiseen , erityisesti nisäkkäillä, jotka eivät tuota sitä. C-vitamiinia tuottavat nisäkkäät ilmentävät usein GLUT4 :ää GLUT1:n sijaan [5] .

Rakenne

GLUT1 noudattaa Michaelis-Menten-yhtälöä ja sisältää 12 kalvon ylittävää alfaheliksiä, joista jokainen koostuu 20 aminohappotähteestä. Analyysi osoittaa, että spiraalit ovat toisaalta amfifiilisiä , polaarisia ja toisaalta hydrofobisia . Kuusi näistä alfaheliksistä sitoutuu yhteen kalvossa ja muodostaa keskelle kanavan, jonka läpi glukoosi voi kulkea. Kanavan ulkopuolella on hydrofobisia alueita kalvon rasvahappopyrstöjen vieressä.

Kliininen merkitys

SLC2A1-geenin mutaatiot ovat vastuussa GLUT1-puutosta, joka tunnetaan myös nimellä De Vivo -tauti , harvinainen autosomaalisesti hallitseva sairaus [6] . Tälle taudille on ominaista alhainen glukoosipitoisuus aivo-selkäydinnesteessä ( hypoglykokia ), joka on neuroglykopenian muoto, joka johtuu glukoosin heikentyneestä kuljetuksesta veri-aivoesteen läpi.

GLUT1 toimii myös ihmisen T-lymfotrooppisen viruksen reseptorina , jonka kautta virus pääsee soluihin [7] .

Mahdollisuus käyttää GLUT1:tä tarkana histokemiallisena markkerina infantiilille hemangioomalle on myös osoitettu [8] .

Vuorovaikutuksia

GLUT1:n vuorovaikutus GIPC1 -proteiinin kanssa on osoitettu [9] .

Aivoissa on kahta tyyppiä GLUT1-proteiinia: 45k ja 55k. GLUT1 45k löytyy astrogliasoluista , kun taas GLUT1 55k löytyy aivojen kapillaareista ja se on vastuussa glukoosin kuljettamisesta verestä veri-aivoesteen läpi. Jälkimmäisen puute johtaa aivo-selkäydinnesteen glukoositason laskuun (alle 60 mg / dl), mikä voi johtaa kohtauksiin.

DERL3, äskettäin löydetty GLUT1-proteiinin estäjä, metyloituu sivusyöpään. Tällaisissa syövissä DERL3-metylaatio näyttää välittävän Warburg-ilmiön [10] .

Inhibiittorit

Fasentiini on alhaisen molekyylipainon omaava solunsisäisen GLUT1-domeenin estäjä , joka estää glukoosin ottoa [11] .

Katso myös

• hiilihydraattiaineenvaihduntaa

Muistiinpanot

1. ↑ Deng Dong , Xu Chao , Sun Pengcheng , Wu Jianping , Yan Chuangye , Hu Mingxu , Yan Nieng. Ihmisen glukoosinkuljettajan GLUT1 kiderakenne  // Luonto. - 2014. - 18. toukokuuta ( nide 510 , nro 7503 ). - S. 121-125 . — ISSN 0028-0836 . - doi : 10.1038/luonto13306 .
2. ↑ 1 2 Mueckler M., Caruso C., Baldwin SA, Panico M., Blench I., Morris HR, Allard WJ, Lienhard GE, Lodish HF Ihmisen glukoosinkuljettajan sekvenssi ja rakenne  //  Science : Journal . - 1985. - syyskuu ( osa 229 , nro 4717 ). - s. 941-945 . - doi : 10.1126/tiede.3839598 . — PMID 3839598 .
3. ↑ Olson AL, Pessin JE Nisäkkään helpottavan glukoosinkuljetusgeeniperheen rakenne, toiminta ja säätely  //  Annu . Rev. Nutr. : päiväkirja. - 1996. - Voi. 16 . - s. 235-256 . - doi : 10.1146/annurev.nu.16.070196.001315 . — PMID 8839927 .
4. ↑ Arkistoitu kopio (linkki ei saatavilla) . Haettu 25. huhtikuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 19. maaliskuuta 2015.  (määrätön)  Arkistoitu kopio (linkki ei saatavilla) . Haettu 25. huhtikuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 19. maaliskuuta 2015. (määrätön) 
5. ↑ Montel-hagen A., Kinet S., Manel N et ai. Erythrocyte Glut1 laukaisee dehydroaskorbiinihapon sisäänoton nisäkkäissä, jotka eivät pysty syntetisoimaan C-vitamiinia  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 2008. - Voi. 132 , nro. 6 . - s. 1039-1048 . - doi : 10.1016/j.cell.2008.01.042 . — PMID 18358815 .
6. ↑ Seidner G., Alvarez MG, Yeh JI, et ai. GLUT-1-puutosoireyhtymä, jonka aiheuttaa veri-aivoesteen heksoosikantajan haploinsufektiivisuus  (englanniksi)  // Nat. Genet.  : päiväkirja. - 1998. - Voi. 18 , ei. 2 . - s. 188-191 . - doi : 10.1038/ng0298-188 . — PMID 9462754 .
7. ↑ Manel N., Kim FJ, Kinet S., Taylor N., Sitbon M., Battini JL Ubiquitous glucose transporter GLUT-1 is a reseptor for HTLV  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 2003. - Marraskuu ( osa 115 , nro 4 ). - s. 449-459 . - doi : 10.1016/S0092-8674(03)00881-X . — PMID 14622599 . Arkistoitu alkuperäisestä 6. maaliskuuta 2019.
8. ↑ North PE, Waner M., Mizeracki A., Mihm MC GLUT1: äskettäin löydetty immunohistokemiallinen markkeri nuorten hemangioomille   // Hum . Pathol. : päiväkirja. - 2000. - tammikuu ( osa 31 , nro 1 ) . - s. 11-22 . - doi : 10.1016/S0046-8177(00)80192-6 . — PMID 10665907 . Arkistoitu alkuperäisestä 20. huhtikuuta 2013.
9. ↑ Bunn RC, Jensen MA, Reed BC Proteiinien vuorovaikutukset glukoosinkuljettajaa sitovan proteiinin GLUT1CBP kanssa, jotka muodostavat yhteyden GLUT1:n ja sytoskeleton välillä  // Molecular Biology of the Cell  : Journal  . - 1999. - huhtikuu ( osa 10 , nro 4 ). - s. 819-832 . doi : 10.1091 / mbc.10.4.819 . — PMID 10198040 .
10. ↑ Lopez-Serra, P. et ai. DERL3:een liittyvä vika SLC2A1:n hajoamisessa välittää Warburg-ilmiön. Nat. commun. 5:3608 doi:10.1038/ncomms4608 (2014). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24699711 Arkistoitu 10. kesäkuuta 2016 Wayback Machinessa
11. ↑ Wood TE, Dalili S., Simpson CD, Hurren R., Mao X., Saiz FS et ai. Uusi glukoosin sisäänoton estäjä herkistää solut FAS-indusoidulle solukuolemmalle  (englanniksi)  // Mol Cancer Ther: Journal. - 2008. - Voi. 7 , ei. 11 . - P. 3546-3555 . - doi : 10.1158/1535-7163.MCT-08-0569 . — PMID 19001437 .

Kirjallisuus

• North PE, Waner M., Mizeracki A., Mihm MC GLUT1: äskettäin löydetty immunohistokemiallinen markkeri nuorten hemangioomille   // Hum . Pathol. : päiväkirja. - 2000. - tammikuu ( osa 31 , nro 1 ) . - s. 11-22 . - doi : 10.1016/S0046-8177(00)80192-6 . — PMID 10665907 .
• Hruz PW, Mueckler MM GLUT1:tä helpottavan glukoosinkuljettajan rakenneanalyysi (arvostelu  )  // Mol. Jäsen Biol. : päiväkirja. - 2002. - Voi. 18 , ei. 3 . - s. 183-193 . - doi : 10.1080/09687680110072140 . — PMID 11681785 .
• Baumann MU, Deborde S., Illsley NP Istukan glukoosinsiirto ja sikiön kasvu  (neopr.)  // Endokriininen. - 2003. - T. 19 , nro 1 . - S. 13-22 . - doi : 10.1385/ENDO:19:1:13 . — PMID 12583599 .
• Mobasheri A., Richardson S., Mobasheri R., et ai. Hypoksian indusoituva tekijä-1 ja helpottavat glukoosinkuljettajat GLUT1 ja GLUT3: happi- ja glukoositunnistuslaitteen oletetut molekyylikomponentit nivelrustosoluissa  (englanniksi)  // Histol. histopatoli. : päiväkirja. - 2006. - Voi. 20 , ei. 4 . - s. 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. Tyypin I glukoosinkuljettajan puutosoireyhtymä (de vivo -tauti): kliiniset ja geneettiset näkökohdat  // Lääketieteellinen genetiikka. - 2016. - Nro 7 . - S. 28-32 . — ISSN 2073-7998 .