| Azúcar_tr | |
|---|---|
| Identificadores | |
| Símbolo | Azúcar_tr |
| Pfam | PF00083 |
| clan pfam | CL0015 |
| Interpro | IPR005828 |
| PROSITO | PDOC00190 |
| TCDB | 2.A.1.1 |
| superfamilia OPM | quince |
| Proteína OPM | 4gc0 |
| Estructuras proteicas disponibles | |
| Pfam | estructuras |
| AP | RCSB AP ; PDBe ; PDBj |
| PDBsum | modelo 3d |
Los transportadores de glucosa ( ing. Glucose transportador , abreviado GLUT o GLUT ) son un gran grupo de proteínas de membrana responsables del transporte de glucosa a través de la membrana celular . Dado que la glucosa es una fuente vital de energía, estas proteínas están presentes en todo tipo de organismos vivos.
Por separado, GLUT ( GLUT ), o SLC2A , es una familia de proteínas transportadoras de glucosa que se encuentran en la mayoría de las células de mamíferos . Por ejemplo, el genoma humano codifica doce proteínas de la familia GLUT. Son proteínas de transporte uniportadoras .
La mayoría de los organismos no autótrofos no pueden producir glucosa libre porque carecen de expresión de la enzima glucosa-6-fosfatasa . Por tanto, sólo son capaces de llevar a cabo la absorción y el catabolismo de la glucosa. Sin embargo, en condiciones de ayuno , algunos tejidos y órganos, como los hepatocitos , los intestinos , los músculos , el cerebro y los riñones , son capaces de sintetizar glucosa debido a la activación del proceso de gluconeogénesis .
En las células del organismo modelo Saccharomyces cerevisiae , la glucosa se transporta por difusión facilitada [1] . La mayoría de las proteínas transportadoras de este organismo pertenecen a la familia Hxt, pero existen muchas proteínas transportadoras de otras familias [2] .
| Nombre | Características | Descripción |
| snf3 | alta afinidad por la glucosa; inhibido por la glucosa; bajo nivel de expresión; inhibe la síntesis de Hxt6 | |
| Rgt2 | baja afinidad por la glucosa; bajo nivel de expresión | |
| Hxt1 | Km : 100 mM [3] , 129 - 107 mM [1] | baja afinidad por la glucosa; la síntesis es inducida por altos niveles de glucosa |
| Hxt2 | Km = 1,5 [1] - 10 mM [3] | afinidad alta/media por la glucosa; la síntesis es inducida por niveles bajos de glucosa [3] |
| Hxt3 | Vm = 18,5, Kd = 0,078, Km = 28,6/34,2 [1] - 60 mM [3] | baja afinidad por la glucosa [3] |
| Hxt4 | Vm = 12,0, Kd = 0,049, Km = 6,2 [1] | afinidad promedio por la glucosa [3] |
| Hxt5 | Km = 10 mM [4] | Afinidad media por la glucosa. Fuerte expresión en la fase de crecimiento estacionario, durante la formación de esporas y en condiciones de baja concentración de glucosa. La transcripción es inhibida por la glucosa [4] . |
| hxt6 | Vm = 11,4, Kd = 0,029, Km = 0,9/14 [1] , 1,5 mM [3] | alta afinidad por la glucosa [3] |
| hxt7 | Vm = 11,7, Kd = 0,039, Km = 1,3, 1,9, [1] 1,5 mM [3] | alta afinidad por la glucosa [3] |
| Hxt8 | bajo nivel de expresión [3] | |
| Hxt9 | implicado en la resistencia a múltiples fármacos [3] | |
| Hxt11 | implicado en la resistencia a múltiples fármacos [3] | |
| Gal2 | Vm = 17,5, Kd = 0,043, Km = 1,5, 1,6 [1] | alta afinidad por la galactosa [3] |
GLUT ( GLUT ) - proteínas integrales de membrana que contienen 12 hélices que cruzan la membrana celular, mientras que los extremos amino (N-terminal) y carboxilo (C-terminal) salen del lado de la membrana celular que mira hacia el citoplasma . Los GLUT transportan glucosa y hexosas unidas de acuerdo con el modelo de conformación alternativa [5] [6] [7] , que predice que el transportador expone su único sitio de unión al sustrato dentro o fuera de la célula. La unión de glucosa al sitio provoca un cambio conformacional relacionado con el transporte y da como resultado la liberación de glucosa desde el lado opuesto de la membrana celular. Se cree que los sitios de unión de glucosa internos y externos están ubicados en los segmentos transmembrana 9, 10 y 11 [8] . El motivo QLS en el séptimo segmento transmembrana posiblemente puede determinar la selectividad y la afinidad del transporte [9] [10] .
Cada isoforma del transportador de glucosa juega un papel específico en el metabolismo de la glucosa , dependiendo de su expresión tisular, especificidad de sustrato, cinética de transporte y regulación de la expresión en diferentes condiciones fisiológicas [11] . Hasta la fecha, se han descubierto trece proteínas transportadoras de la familia GLUT/SLC2 [12] . Según la similitud de las secuencias de aminoácidos, se dividen en tres subclases.
Clase ILa clase I incluye transportadores GLUT1-GLUT4 [13] .
| Nombre | Extensión | Descripción |
| GLUT1 | Ampliamente distribuido en tejidos embrionarios . En adultos, se expresa con mayor fuerza en los eritrocitos y las células endoteliales de los tejidos de barrera, como la barrera hematoencefálica . Además, es responsable del nivel basal mínimo de captación de glucosa por parte de todas las células del cuerpo, lo cual es necesario para mantener la respiración celular. | El nivel de GLUT1 en la membrana celular aumenta con la disminución de los niveles de glucosa y disminuye con su aumento. |
| GLUT2 | Es un transportador de glucosa que trabaja en dos direcciones. Se expresa por células de los túbulos renales, hígado y células beta del páncreas. También se puede encontrar en la membrana basolateral del epitelio del intestino delgado. El transportador bidireccional es requerido por las células hepáticas para tomar glucosa durante la glucólisis y liberarla durante la gluconeogénesis . En las células beta pancreáticas , se necesita glucosa libre para que las células puedan medir con precisión los niveles de glucosa en suero. Además, GLUT2 transporta glucosa , galactosa y fructosa desde las células de la mucosa intestinal hacia la luz de los vasos sanguíneos. | Es una isoforma de baja afinidad. Existe evidencia de que los principales transportadores de glucosa en las células beta son en realidad GLUT1 y GLUT3. |
| GLUT3 | Se expresa principalmente en las neuronas (donde se cree que es la principal isoforma transportadora de glucosa) y la placenta . | Es una isoforma con alta afinidad por la glucosa, lo que le permite transportarla a bajas concentraciones de glucosa. |
| GLUT4 | Se encuentra en el tejido adiposo , así como en el músculo esquelético y el miocardio . | Este transportador está regulado por la insulina . Realiza la absorción insulinodependiente de la glucosa. |
Clase II incluye:
La clase III incluye:
La mayoría de los transportadores de clase II/III se han descubierto hace relativamente poco tiempo como resultado de varios proyectos genómicos.
Las funciones de estas isoformas actualmente no están claras. Algunos de ellos (GLUT6, GLUT8) consisten en motivos que ayudan a mantener los transportadores dentro de la célula y, por lo tanto, evitan el transporte de glucosa. Se desconoce si existen mecanismos que promuevan la translocación de estos transportadores a la superficie celular, pero se ha encontrado que la insulina no promueve dicha translocación.
En agosto de 1960, en Praga, Robert K. Crane presentó al público su descubrimiento: el mecanismo de transporte activo secundario de glucosa junto con el sodio en las células intestinales [16] . El descubrimiento de Crane del transporte activo secundario fue el primero en mostrar la importancia de la conjugación de flujo en biología [17] [18] .