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.

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.