GLUT1 este o proteină transmembranară responsabilă de facilitarea transportului pasiv al glucozei pe membrana plasmatică, de la spațiul extracelular la interiorul celulei.
În plus față de glucoză, s-a demonstrat că poate mobiliza și alte șase zaharuri de carbon precum galactoză, glucozamină și manoză. La rândul său, permite absorbția și transportul vitaminei C către interiorul celulelor incapabile să o producă..
Deoarece toate moleculele care sunt transportate de GLUT1 sunt implicate în căile de generare a energiei din celulă, expresia acestui transportator joacă un rol metabolic foarte important..
De fapt, mutațiile care modifică sau abolesc expresia unui GLUT1 funcțional duc la apariția a numeroase boli asociate cu dezvoltarea neurologică lentă și creșterea limitată a creierului.
Indice articol
Glucoza este sursa de carbon și energie preferată pentru majoritatea celulelor care alcătuiesc arborele vieții. Deoarece nu este suficient de mic și hidrofob pentru a traversa membranele celulare de la sine, transportul său în celulă necesită ajutorul proteinelor transportoare..
Două mecanisme de transport specifice mediate de transport au fost propuse pentru acest zahăr. Unul dintre ei răspunde la un sistem de transport pasiv (difuzare facilitată) și al doilea la un sistem de transport activ..
Primul nu necesită energie pentru a fi realizat și apare printr-un gradient de concentrație, adică dintr-un loc cu concentrație ridicată de glucoză la unul în care concentrația este mai mică..
Transportul activ al glucozei este efectuat de transportatorii care obțin energie din co-transportul ionilor de sodiu.
În schimb, difuzia facilitată (pasivă) a glucozei este realizată de o familie de transportori de tip poartă numită GLUT (pentru acronimul în engleză de „Transportori de glucoză ”), familie căreia îi aparține GLUT1. Acestea leagă glucoza în exteriorul celulei și o transportă la citosol. Cel puțin 5 dintre aceștia au fost identificați și distribuția lor pare să fie diferită în diferite țesuturi de mamifere..
GLUT1 este un transportor uniportor de glucoză, adică capabil să efectueze transportul glucozei într-o singură direcție, de la exteriorul celulei la citosol.
Aparține superfamiliei transportorului de difuzie facilitată (MSF), care este larg distribuită în multe organisme diferite. De asemenea, participă la transportul transmembranar al unui număr mare de molecule organice mici..
Secvența sa peptidică de 492 de aminoacizi este foarte conservată în diferitele organisme în care a fost identificată, ceea ce nu este greu de crezut având în vedere că utilizarea glucozei pentru a obține energie constituie centrul arborelui metabolic al vieții..
GLUT1 este o proteină membranară multipasă integrală formată din 492 de resturi de aminoacizi. Acest tip de proteine de membrană integrală se caracterizează prin încrucișarea stratului lipidic de mai multe ori.
Structura chimică tridimensională a proteinelor este, în general, determinată prin cristalografie cu raze X. Aceasta din urmă este o tehnică utilizată pe scară largă de biochimiști pentru a reconstrui un model structural utilizând cristale pure ale proteinei care urmează să fie studiată..
Pentru proteinele foarte conservate precum GLUT1, determinarea structurii proteinelor unui singur organism poate fi suficientă. Din acest motiv, cercetătorii au determinat până acum structura cristalină GLUT1 a mutantului E3229..
La fel ca în toți ceilalți membri ai superfamiliei facilitatorului major (MSF), structura GLUT1 este reprezentată de 12 spirale transmembranare..
În plus, în GLUT1 E3229, capetele terminale amino și carboxil ale peptidei sunt pseudo-simetrice și sunt orientate spre citosol. Dispunerea acestor capete generează un buzunar sau cavitate care este deschisă în interiorul celulei și care constituie locul de legare pentru glucoză..
Deoarece glucoza este în general transportată din exterior în interiorul celulei, constatarea că locul de legare pentru acest zahăr este orientat spre citosol generează o oarecare confuzie.
Cu toate acestea, această confuzie găsește o soluție în rezultatele investigațiilor biochimice care sugerează că are loc o modificare a formei proteinei, permițând sitului de legare a glucozei să fie expus mai întâi pe o parte a membranei și apoi pe cealaltă..
Acest lucru nu înseamnă că proteina se rotește prin membrană, ci că legarea zahărului introduce schimbarea într-un mod care, ca o poartă, expune glucoza la interior.
Deoarece GLUT1 este un transportor constitutiv de expresie, adică este întotdeauna exprimat în majoritatea celulelor de mamifere, funcțiile pe care le îndeplinește sunt vitale pentru aceste celule. De fapt, este exprimat în aproape toate țesuturile fătului tocmai pentru că în timpul fazelor de dezvoltare este necesară o alimentare cu energie ridicată pentru a asigura creșterea..
Cu toate acestea, expresia sa este scăzută după naștere în unele țesuturi, cum ar fi ficatul, unde expresia altor izoforme, cum ar fi GLUT4, este acum crescută..
Pentru eritrocite este de o importanță fundamentală, deoarece acestea din urmă depind exclusiv de glucoză pentru energie, deoarece nu au mitocondrii. Cu toate acestea, este încă responsabil pentru absorbția glucozei pentru a susține respirația în restul tipurilor de celule.
Deoarece GLUT1 atinge o concentrație ridicată în celulele endoteliale vasculare ale multor organe și țesuturi, una dintre funcțiile sale este de a transporta glucoza din sânge.
Transportul altor hexoze cum ar fi manoză, galactoză și glucozamină de către GLUT1 nu pune la îndoială relația sa directă cu metabolismul energetic, deoarece ATP poate fi generat din toate aceste hexoze.
În plus, absorbția și transportul vitaminei C în celule incapabile să o sintetizeze a fost, de asemenea, una dintre funcțiile raportate pentru acest receptor omniprezent.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.