Características GLUT1, estrutura, funções

GLUT1 É uma proteína transmembranal responsável por facilitar o transporte passivo de glicose através da membrana plasmática, do espaço extracelular dentro da célula.

Além da glicose, também foi demonstrado que também pode mobilizar outros açúcares com seis átomos de carbono, como galactose, glucosamina e estrume. Por sua vez, permite que a coleta e o transporte de vitamina C façam o interior das células incapazes de produzi -la.

Estrutura cristalina do transportador de glicose GLUT1. Por A2-33 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)], da Wikimedia Commons.

Como todas as moléculas transportadas pelo GLUT1 estão envolvidas em rotas de geração de energia pela célula, a expressão deste transportador desempenha um papel metabólico muito importante.

De fato, mutações que alteram ou anulam.

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Transporte de glicose em células e transportadores GLUT1

A glicose é a fonte de carbono e energia preferida pela maioria das células que compõem a árvore da vida. Como não é pequeno e hidrofóbico o suficiente para atravessar apenas as membranas celulares, seu transporte para o interior celular requer a ajuda de proteínas transportadoras.

Dois mecanismos de transporte foram propostos por transportadores específicos para este açúcar. Um deles responde a um sistema de transporte passivo (fornecido disseminação) e o segundo a um transporte ativo um.

O primeiro não requer energia a ser realizado e ocorre através de um gradiente de concentração, ou seja, um local de alta concentração de glicose em direção a um onde a concentração é menor.

O transporte ativo de glicose é realizado por transportadores que obtêm a energia do transporte de íons de sódio.

Por outro lado, a disseminação facilitada (passiva) da glicose é realizada por uma família de transportadores do tipo portão chamado Glut (pela sigla em inglês de "Transportadores de glicose ”), Família à qual GLUT1 pertence. Estes se unem glicose no exterior e o transportam para o citosol. Pelo menos 5 deles foram identificados e sua distribuição parece ser diferente nos diferentes tecidos dos mamíferos.

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Características GLUT1

Mecanismo de transporte usado pelo transportador de glicose GLUT1. Por Emma Dittmar - Trabalho próprio, CC por -sa 4.0, https: // Commons.Wikimedia.org/w/índice.Php?Curid = 64036780

O GLUT1 é um transportador de glicose sem correção, ou seja, capaz de transportar glicose em uma direção, da parte externa da célula para o citosol.

Pertence à superfamília do transportador de difusão (MSF), que é amplamente distribuído em muitos organismos diferentes. Ele também participa do transporte transmembranal de um grande número de pequenas moléculas orgânicas.

Sua sequência peptídica de 492 aminoácidos é altamente preservada nos diferentes organismos onde foi identificado, o que não é difícil de acreditar, uma vez que o uso da glicose para obter energia constitui o centro da árvore metabólica da vida.

Estrutura do excesso 1

GLUT1 é uma proteína de membrana multipaso integrante que consiste em 492 resíduos de aminoácidos. Este tipo de proteína abrangente da membrana é caracterizada por atravessar a bicamada lipídica várias vezes.

A estrutura química tridimensional das proteínas é geralmente determinada através da cristalografia de raio X. Este último é uma técnica amplamente utilizada pelos bioquímicos para reconstruir um modelo estrutural usando cristais de proteína pura que você deseja estudar.

Em proteínas altamente preservadas como GLUT1, determinar a estrutura da proteína de organismo único pode ser suficiente. É por esse motivo que até agora os pesquisadores determinaram a estrutura cristalina GLUT1 do mutante e3229.

Como em todos os outros membros da superfamília dos principais facilitadores (MSF), a estrutura do GLUT1 é representada por 12 hélices transmembranais.

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Além disso, no GLUT1 E3229, as extremidades amino e carboxil do peptídeo são pseudo-simétricas e são orientadas para o citosol. O arranjo desses extremos gera um bolso ou cavidade aberta no interior da célula e que constitui a junção para a glicose.

Uma mudança na estrutura GLUT1 determina o transporte de glicose para a célula

Como a glicose é geralmente transportada de fora para o interior celular, a descoberta de que o local da união para este açúcar é orientado para o citosol gera uma certa perplexidade.

No entanto, essa confusão encontra uma solução nos resultados lançados por investigações bioquímicas que sugerem que ocorre uma mudança na forma da proteína, permitindo expor o local da união de glicose primeiro em um lado da membrana e depois no outro.

 Isso não significa que a proteína gire através da membrana, mas que a união do açúcar apresenta a mudança para que, como um portão, exponha a glicose dentro.

Funções do excesso 1

Como o GLUT1 é um transportador de expressão constitutivo, ou seja, é sempre expresso na maioria das células de mamíferos, as funções que ele desempenha são vitais para essas células. De fato, é expresso em quase todos os tecidos do feto precisamente porque, durante as fases de desenvolvimento, é necessário um suprimento de alta energia para garantir o crescimento.

No entanto, sua expressão é diminuída após o nascimento em alguns tecidos, como o fígado, onde a expressão de outras isoformas como o GLUT4 agora é aumentada.

Para os eritrócitos, é de fundamental importância, uma vez que estes dependem exclusivamente da glicose para obter energia, pois não têm mitocôndrias. No entanto, ainda é responsável pela coleta de glicose para sustentar a respiração no restante dos tipos de células.

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Como o GLUT1 atinge uma alta concentração em células vasculares de endotélio de muitos órgãos e tecidos, uma de suas funções é trazer glicose do sangue.

O transporte de outras hexosas, como homem, galactose e glucosamina por GLUT1, não duvida de sua relação direta com o metabolismo energético, pois de todos esses ATP hexososos pode ser gerado.

Além disso, a coleta e o transporte de vitamina C dentro das células incapazes de sintetizá -la também foi uma das funções relatadas para este receptor onipresente.

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