Введение
Глюкозный транспортер 1 (или GLUT1), также известный как семья 2 растворенных носителей, облегченный член переносчика глюкозы 1 (SLC2A1), является однопортерным белком, который у человека кодируется геном SLC2A1. GLUT1 способствует транспортировке глюкозы через плазменные мембраны клеток млекопитающих. Этот ген кодирует фасилитативный транспортер глюкозы, который высоко экспрессируется в эритроцитах и эндотелиальных клетках, включая клетки гематоэнцефалического барьера. Кодируемый белок находится в основном в клеточной мембране и на клеточной поверхности, где он также может функционировать как рецептор для вируса лейкемии Т-клеток человека (HTLV) I и II. GLUT1 составляет 2 процента белка в плазменной мембране эритроцитов. Мутации в этом гене могут вызвать синдром дефицита GLUT1, синдром дефицита GLUT2, идиопатическую генерализованную эпилепсию12, дистонию9 и криогидроцитоз с дефицитом стоматина.
Glucose transporter 1 (or GLUT1), also known as solute carrier family 2, facilitated glucose transporter member 1 (SLC2A1), is a uniporter protein that in humans is encoded by the SLC2A1 gene. GLUT1 facilitates the transport of glucose across the plasma membranes of mammalian cells. This gene encodes a facilitative glucose transporter that is highly expressed in erythrocytes and endothelial cells, including cells of the blood–brain barrier. The encoded protein is found primarily in the cell membrane and on the cell surface, where it can also function as a receptor for human T cell leukemia virus (HTLV) I and II. GLUT1 accounts for 2 percent of the protein in the plasma membrane of erythrocytes. Mutations in this gene can cause GLUT1 deficiency syndrome 1, GLUT1 deficiency syndrome 2, idiopathic generalized epilepsy 12, dystonia 9, and stomatin deficient cryohydrocytosis.
Открытие
GLUT1 был первым транспортером глюкозы, который был охарактеризован. ГЛУТ 1 высоко консервируется.
Структура
Ген SLC2A1 расположен на p-разделе хромосомы 1 в позиции 34.2 и имеет 10 экзонов, охватывающих 33 802 пар оснований. Это многопроходный белок, расположенный в клеточной мембране. GLUT1 отвечает за низкий уровень базального поглощения глюкозы, необходимый для поддержания дыхания во всех клетках. Экспрессионные уровни GLUT1 в клеточных мембранах повышаются при снижении уровня глюкозы и снижаются при увеличении уровня глюкозы. GLUT1 также является основным рецептором для поглощения витамина С, а также глюкозы, особенно у млекопитающих, не производящих витамин С, в рамках адаптации к компенсации путем участия в процессе рециркуляции витамина С. У млекопитающих, которые производят витамин С, GLUT4 часто экспрессируется вместо GLUT1.
Распределение тканей
Экспрессия GLUT1 происходит почти во всех тканях, причем степень экспрессии обычно коррелирует со скоростью метаболизма глюкозы в клетках. У взрослого человека он выражен в наивысших концентрациях в эритроцитах, а также в эндотелиальных клетках тканей барьера, таких как гематоэнцефалический барьер.
Клиническое значение
Мутации в гене GLUT1 отвечают за дефицит GLUT1 или болезнь De Vivo, которая является редким аутосомно- доминантным заболеванием. Для этого заболевания характерно низкое содержание глюкозы в спинномозговой жидкости (гипогликорахия), являющаяся одним из видов нейрогликопении, которая возникает в результате нарушения транспортировки глюкозы через гематоэнцефалический барьер.
Синдром дефицита GLUT1 1
Было показано, что многие мутации в гене SLC2A1, включая LYS456TER, TYR449TER, LYS256VAL, ARG126HIS, ARG126LEU и GLY91ASP, вызывают синдром дефицита GLUT1 (GLUT1DS1), неврологическое расстройство, демонстрирующее широкую фенотипическую изменчивость. Это заболевание может передаваться по наследству как аутосомно-рецессивным, так и аутосомно-доминантным способом.
Взаимодействия
Было показано, что GLUT1 взаимодействует с GIPC1. Он содержится в комплексе с аддуцином (ADD2) и дематином (EPB49) и взаимодействует (через цитоплазменную область конца C) с изоформой 2 дематина. Он также взаимодействует с SNX27; взаимодействие требуется при эндоцитозе для предотвращения деградации в лизосомах и стимулирования рециркуляции в плазменной мембране. Этот белок взаимодействует со СТОМ. Он взаимодействует с SGTA (через богатую Gln область) и имеет бинарные взаимодействия с CREB3 2.
Ингибиторы
Фазентин является ингибитором мелких молекул внутриклеточного домена GLUT1, препятствующим поглощению глюкозы. Недавно был описан новый, более селективный ингибитор GLUT1, Bay 876.