GLUT1 est une protéine transmembranaire chargée de faciliter le transport passif du glucose à travers la membrane plasmique, de l'espace extracellulaire à l'intérieur de la cellule.
En plus du glucose, il a été montré qu'il pouvait également mobiliser six autres sucres carbonés tels que le galactose, la glucosamine et le mannose. À son tour, il permet l'absorption et le transport de la vitamine C à l'intérieur des cellules incapables de la produire..
Puisque toutes les molécules transportées par GLUT1 sont impliquées dans les voies de génération d'énergie dans la cellule, l'expression de ce transporteur joue un rôle métabolique très important..
En effet, les mutations qui altèrent ou abolissent l'expression d'un GLUT1 fonctionnel entraînent l'apparition de nombreuses maladies associées à un développement neurologique lent et à une croissance cérébrale limitée..
Index des articles
Le glucose est la source préférée de carbone et d'énergie pour la plupart des cellules qui composent l'arbre de vie. Comme il n'est pas assez petit et hydrophobe pour traverser les membranes cellulaires par lui-même, son transport dans la cellule nécessite l'aide de protéines de transport..
Deux mécanismes de transport spécifiques à médiation par un transporteur ont été proposés pour ce sucre. L'un d'eux répond à un système de transport passif (diffusion facilitée) et le second à un système de transport actif..
Le premier ne nécessite pas d'énergie pour être mis en œuvre et se produit à travers un gradient de concentration, c'est-à-dire d'un endroit à concentration élevée en glucose à un endroit où la concentration est plus faible..
Le transport actif du glucose est effectué par des transporteurs qui obtiennent de l'énergie à partir du co-transport de l'ion sodium.
En revanche, la diffusion facilitée (passive) du glucose est réalisée par une famille de transporteurs en forme de grille appelée GLUT (pour l'acronyme en anglais de “Transporteurs de glucose »), famille à laquelle appartient GLUT1. Ceux-ci lient le glucose à l'extérieur de la cellule et le transportent vers le cytosol. Au moins 5 d'entre eux ont été identifiés et leur distribution semble être différente dans différents tissus de mammifères..
GLUT1 est un transporteur de glucose uniporteur, c'est-à-dire capable d'effectuer le transport du glucose dans un seul sens, de l'extérieur de la cellule vers le cytosol.
Il appartient à la superfamille des transporteurs à diffusion facilitée (MSF), qui est largement distribuée dans de nombreux organismes différents. Il participe également au transport transmembranaire d'un grand nombre de petites molécules organiques..
Sa séquence peptidique de 492 acides aminés est hautement conservée dans les différents organismes où elle a été identifiée, ce qui n'est pas difficile à croire étant donné que l'utilisation du glucose pour obtenir de l'énergie constitue le centre de l'arbre métabolique de la vie..
GLUT1 est une protéine membranaire multipasse intégrale composée de 492 résidus d'acides aminés. Ce type de protéines membranaires intégrales se caractérise par le croisement de la bicouche lipidique plusieurs fois.
La structure chimique tridimensionnelle des protéines est généralement déterminée par cristallographie aux rayons X. Cette dernière est une technique largement utilisée par les biochimistes pour reconstruire un modèle structurel à l'aide de cristaux purs de la protéine à étudier..
Pour les protéines hautement conservées comme GLUT1, la détermination de la structure protéique d'un seul organisme peut être suffisante. C'est pour cette raison que les chercheurs ont jusqu'à présent déterminé la structure cristalline GLUT1 du mutant E3229..
Comme chez tous les autres membres de la superfamille des principaux facilitateurs (MSF), la structure de GLUT1 est représentée par 12 hélices transmembranaires..
De plus, dans GLUT1 E3229, les extrémités amino et carboxyle terminales du peptide sont pseudo-symétriques et sont orientées vers le cytosol. La disposition de ces extrémités génère une poche ou cavité qui est ouverte à l'intérieur de la cellule et qui constitue le site de liaison du glucose..
Étant donné que le glucose est généralement transporté de l'extérieur vers l'intérieur de la cellule, la découverte que le site de liaison de ce sucre est orienté vers le cytosol génère une certaine confusion..
Cependant, cette confusion trouve une solution dans les résultats des investigations biochimiques qui suggèrent qu'un changement se produit dans la forme de la protéine, permettant au site de liaison au glucose d'être exposé d'abord d'un côté de la membrane, puis de l'autre..
Cela ne signifie pas que la protéine tourne à travers la membrane, mais que la liaison du sucre introduit le changement d'une manière qui, comme une porte, expose le glucose à l'intérieur..
Puisque GLUT1 est un transporteur d'expression constitutif, c'est-à-dire qu'il est toujours exprimé dans la plupart des cellules de mammifères, les fonctions qu'il remplit sont vitales pour ces cellules. En fait, il est exprimé dans presque tous les tissus du fœtus précisément parce que pendant les phases de développement, un apport énergétique élevé est nécessaire pour assurer la croissance..
Cependant, son expression est diminuée après la naissance dans certains tissus comme le foie, où l'expression d'autres isoformes telles que GLUT4 est maintenant augmentée..
Pour les érythrocytes, c'est d'une importance fondamentale, car ces derniers dépendent exclusivement du glucose pour l'énergie car ils manquent de mitochondries. Cependant, il est toujours responsable de l'absorption de glucose pour maintenir la respiration dans le reste des types de cellules..
Étant donné que GLUT1 atteint une concentration élevée dans les cellules endothéliales vasculaires de nombreux organes et tissus, l'une de ses fonctions est de transporter le glucose du sang..
Le transport d'autres hexoses tels que le mannose, le galactose et la glucosamine par GLUT1 ne remet pas en cause sa relation directe avec le métabolisme énergétique, puisque l'ATP peut être généré à partir de tous ces hexoses.
De plus, l'absorption et le transport de la vitamine C dans les cellules incapables de la synthétiser ont également été l'une des fonctions rapportées pour ce récepteur omniprésent..
Personne n'a encore commenté ce post.