GLUT1

opløst stof transportere 2 (let glukose transporter), nummer 1

Krystalstruktur af GLUT1 hos mennesker. PDB 4pyp [1]
Tilgængelige strukturer
FBF Ortholog søgning: PDBe , RCSB
Identifikatorer
SymbolSLC2A1  ; DYT17; DYT18; DYT9; EIG12; GLUT; GLUT1; GLUT1DS; HTLVR; PED
Eksterne ID'erOMIM:  138140 MGI :  95755 Homologen :  68520 IUPHAR : ChEMBL : 2535 GeneCards : SLC2A1-gen
RNA-ekspressionsprofil
Mere information
ortologer
UdsigtHumanMus
Entrez651320525
EnsembleENSG00000117394ENSMUSG00000028645
UniProtP11166P17809
RefSeq (mRNA)NM_006516NM_011400
RefSeq (protein)NP_006507NP_035530
Locus (UCSC)Chr 1:
43,39 – 43,42 Mb		Chr 4:
119,11 – 119,14 Mb
Søg i PubMed[en][2]

GLUT1 ( GLUT-1 , glucosetransporter type 1 ) er et ensrettet glucosetransporterprotein . Hos mennesker er det kodet af SLC2A1-genet [2] . GLUT1 letter transporten af ​​glukose over plasmamembranen af ​​pattedyrceller [ 3] .

Udbredt i fostervæv . Hos voksne ses maksimal ekspression i erytrocytter såvel som i endotelceller i barrierevæv såsom BBB .

Discovery

GLUT1 var den første glukosetransportør, der blev opdaget. GLUT1 er ekstremt konservativ. [2] Hos mennesker og mus er homologien af ​​dette protein 98%. Homologi med andre glukosetransportører er 40 %.

Funktion

Energiproducerende stofskifte i erytrocytter afhænger af en konstant tilførsel af glukose fra blodplasma , hvor glukosekoncentrationen holdes på omkring 5 mmol/l. Glucose trænger ind i erytrocytter gennem glucosetransportøren ved faciliteret diffusion med en penetrationshastighed på 50.000 gange så stor som simpel transmembran diffusion. Erytrocytglucosetransportørerne (GLUT1) er integrerede membranproteiner med 12 hydrofobe segmenter, som hver menes at være en membrankrydsende helix . Den detaljerede struktur af GLUT1 er endnu ikke kendt, men en lovende model tyder på, at flere tilstødende helixer danner en transmembrankanal med hydrofile rester, der kan binde til glucose, når den bevæger sig gennem kanalen [ 4] .

GLUT1 er ansvarlig for optagelsen af ​​basal glukose, som er nødvendig for alle cellers respirationsprocessen. GLUT1-ekspressionsniveauer i cellemembraner stiger med faldende glucoseniveauer og omvendt.

GLUT1 er også en vigtig receptor involveret i C -vitaminoptagelse , især hos pattedyr, der ikke producerer det. Vitamin C-producerende pattedyr udtrykker ofte GLUT4 i stedet for GLUT1 [5] .

Struktur

GLUT1 følger Michaelis-Menten-ligningen og indeholder 12 membranspændende alfa-helixer, der hver består af 20 aminosyrerester. Analysen viser, at spiralerne er amfifile , polære på den ene side og hydrofobe på den anden side . Seks af disse alfa-spiraler binder sig sammen i membranen og skaber en kanal i midten, hvorigennem glukose kan passere. Uden for kanalen er der hydrofobe områder, der støder op til membranens fedtsyrehaler.

Klinisk relevans

Mutationer i SLC2A1-genet er ansvarlige for GLUT1-mangel, også kendt som De Vivo-sygdom , en sjælden autosomal dominant sygdom [6] . Denne sygdom er karakteriseret ved en lav koncentration af glukose i cerebrospinalvæsken ( hypoglycorachia ), en form for neuroglycopeni , der opstår på grund af nedsat transport af glukose over blod-hjerne-barrieren.

GLUT1 fungerer også som en receptor for human T-lymfotropisk virus , hvorigennem virussen trænger ind i cellerne [7] .

Muligheden for at bruge GLUT1 som en nøjagtig histokemisk markør for infantil hæmangiom er også blevet demonstreret [8] .

Interaktioner

En interaktion mellem GLUT1 og GIPC1 -proteinet er blevet påvist [9] .

Der er to typer GLUT1-protein i hjernen: 45k og 55k. GLUT1 45k findes i astrogliaceller , mens GLUT1 55k findes i hjernekapillærer og er ansvarlig for transporten af ​​glukose fra blodet over blod-hjerne-barrieren. Manglen på sidstnævnte fører til et fald i niveauet af glukose i cerebrospinalvæsken (mindre end 60 mg / dl), hvilket kan føre til anfald.

DERL3, en nyligt opdaget hæmmer af GLUT1-proteinet, er methyleret i collateral cancer. I sådanne kræftformer ser DERL3-methylering ud til at mediere Warburg-effekten [10] .

Inhibitorer

Fasentin er en lavmolekylær hæmmer af det intracellulære GLUT1-domæne, der forhindrer glukoseoptagelse [11] .

Se også

Noter

  1. ↑ Deng Dong , Xu Chao , Sun Pengcheng , Wu Jianping , Yan Chuangye , Hu Mingxu , Yan Nieng. Krystalstruktur af den menneskelige glukosetransportør GLUT1  // Nature. - 2014. - 18. maj ( bd. 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. - September ( bind 229 , nr. 4717 ). - S. 941-945 . - doi : 10.1126/science.3839598 . — PMID 3839598 .
  3. ↑ Olson AL, Pessin JE Struktur, funktion og regulering af pattedyrs faciliterende glucosetransporter-genfamilie  //  Annu . Rev. Nutr. : journal. - 1996. - Bd. 16 . - S. 235-256 . - doi : 10.1146/annurev.nu.16.070196.001315 . — PMID 8839927 .
  4. ↑ Arkiveret kopi (link ikke tilgængeligt) . Hentet 25. april 2015. Arkiveret fra originalen 19. marts 2015.   Arkiveret kopi (ikke tilgængeligt link) . Hentet 25. april 2015. Arkiveret fra originalen 19. marts 2015. 
  5. ↑ Montel-hagen A., Kinet S., Manel N et al. Erytrocyt Glut1 udløser optagelse af dehydroascorbinsyre hos pattedyr, der ikke er i stand til at syntetisere C-vitamin  // Celle  :  tidsskrift. - Cell Press , 2008. - Vol. 132 , nr. 6 . - S. 1039-1048 . - doi : 10.1016/j.cell.2008.01.042 . — PMID 18358815 .
  6. ↑ Seidner G., Alvarez MG, Yeh JI, et al. GLUT-1-mangelsyndrom forårsaget af haploinsufficiens af blod-hjernebarrieren hexosebærer  (engelsk)  // Nat. Genet.  : journal. - 1998. - Bd. 18 , nr. 2 . - S. 188-191 . - doi : 10.1038/ng0298-188 . — PMID 9462754 .
  7. ↑ Manel N., Kim FJ, Kinet S., Taylor N., Sitbon M., Battini JL Den allestedsnærværende glucosetransportør GLUT-1 er en receptor for HTLV  // Cell  :  journal. - Cell Press , 2003. - November ( vol. 115 , nr. 4 ). - S. 449-459 . - doi : 10.1016/S0092-8674(03)00881-X . — PMID 14622599 . Arkiveret fra originalen den 6. marts 2019.
  8. ↑ North PE, Waner M., Mizeracki A., Mihm MC GLUT1: en nyligt opdaget immunhistokemisk markør for juvenile hæmangiomer   // Hum . Pathol. : journal. - 2000. - Januar ( bind 31 , nr. 1 ). - S. 11-22 . - doi : 10.1016/S0046-8177(00)80192-6 . — PMID 10665907 . Arkiveret fra originalen den 20. april 2013.
  9. ↑ Bunn RC, Jensen MA, Reed BC Proteininteraktioner med det glucosetransportørbindende protein GLUT1CBP, der giver en forbindelse mellem GLUT1 og cytoskelettet  // Molecular Biology of the Cell  : journal  . - 1999. - April ( bind 10 , nr. 4 ). - s. 819-832 . doi : 10.1091 / mbc.10.4.819 . — PMID 10198040 .
  10. ↑ Lopez-Serra, P. et al. En DERL3-associeret defekt i nedbrydningen af ​​SLC2A1 medierer Warburg-effekten. Nat. commun. 5:3608 doi:10.1038/ncomms4608 (2014). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24699711 Arkiveret 10. juni 2016 på Wayback Machine
  11. ↑ Wood TE, Dalili S., Simpson CD, Hurren R., Mao X., Saiz FS et al. En ny hæmmer af glucoseoptagelse sensibiliserer celler over for FAS-induceret celledød  (engelsk)  // Mol Cancer Ther : journal. - 2008. - Bd. 7 , nr. 11 . - P. 3546-3555 . - doi : 10.1158/1535-7163.MCT-08-0569 . — PMID 19001437 .

Litteratur