SLC2A1; SOLUTE CARRIER FAMILY 2 (FACILITATED GLUCOSE TRANSPORTER), MEMBER 1
[別名]
GLUT, GLUT1; GLUCOSE TRANSPORTER 1,
ERYTHROCYTE/HEPATOMA GLUCOSE TRANSPORTER

キーワード

 デヒドロアスコルビン酸、ビタミンC、グルコース、トランスポーター

歴史とあらまし

 1985年、MuecklerらによりヒトHepG2肝癌細胞からヒトGLUT1がクローニングされた(Ref. 1)。1997年、GLUT1はグルコースの他にデヒドロアスコルビン酸(アスコルビン酸の酸化型)を輸送すること、デヒドロアスコルビン酸は血液脳関門のGLUT1を介して脳に取り込まれることが報告された(Ref. 2)。

分子構造

 GLUT1遺伝子は、ヒトでは第1染色体(1p34.2)に存在しており、10個のエクソンがある(Ref. 3, 4)。ヒトGLUT1遺伝子は、492のアミノ酸配列をコードしており、ヒトおよびラット、ウサギ、ブタの種間では97-98%の相同性を有している(Ref. 4)。12回膜貫通型タンパク質である。GLUTは14種類のアイソフォームが報告されている(Ref. 5)。

機能

 GLUT1は、形質膜を介したグルコースおよびデヒドロアスコルビン酸の輸送を促進する。GLUT1は、全身の臓器に発現しており、細胞内グルコース濃度の調節を行っている。また、ヒトにおいては、赤血球に最も多く、また血液脳関門の上皮細胞にも存在する。

老化・老年病における意義

  アスコルビン酸は、抗老化作用をもつことが知られている(Ref. 6, 7)。デヒドロアスコルビン酸はGLUTにより細胞内に取り込まれた後、還元されてアスコルビン酸になる。特に、アスコルビン酸を合成できないヒトにおいて、デヒドロアスコルビン酸はアスコルビン酸と同等の生物学的効力をもつ(Ref. 8)。最近、ヒト成熟赤血球のGLUT1は、stomatinが結合することにより、グルコースからDHAを選択的に取り込むことが明らかになった(Ref. 9)。また、その調節機構は、アスコルビン酸を合成できない種(ヒト、サル、モルモット等)に特徴的であることから、食事由来のアスコルビン酸およびデヒドロアスコルビン酸を効率的に利用していると考えられる。

Database

SLC2A1(GLUT1)

参考文献

1) Mueckler M, Caruso C, Baldwin SA, Panico M, Blench I, Morris HR, Allard WJ, Lienhard GE, Lodish HF. Sequence and structure of a human glucose transporter. Science. 229(4717):941-945, 1985 (PMID: 3839598)
2) Agus DB, Gambhir SS, Pardridge WM, Spielholz C, Baselga J, Vera JC, Golde DW. Vitamin C crosses the blood-brain barrier in the oxidized form through the glucose transporters. J. Clin. Invest. 100(11):2842-2848, 1997 (PMID: 9389750)
3) Wang D, Pascual JM, Yang H, Engelstad K, Jhung S, Sun RP, De Vivo DC. Glut-1 deficiency syndrome: clinical, genetic, and therapeutic aspects. Ann Neurol. 57(1):111-118, 2005 (PMID: 15622525)
4) Wang D, Kranz-Eble P, De Vivo DC. Mutational analysis of GLUT1 (SLC2A1) in Glut-1 deficiency syndrome. Hum Mutat. 16(3):224-231, 2000 (PMID: 10980529)
5) Mueckler M. Facilitative glucose transporters. Eur. J. Biochem. 219(3):713-725, 1994 (PMID: 8112322)
6) Maruyama N, Ishigami A, Kondo Y. Pathophysiological significance of senescence marker protein-30. Geriatr Gerontol Int. 10 Suppl 1:S88-S98, 2010 (PMID: 20590846)
7) Massip L, Garand C, Paquet ER, Cogger VC, O'Reilly JN, Tworek L, Hatherell A, Taylor CG, Thorin E, Zahradka P, Le Couteur DG, Lebel M. Vitamin C restores healthy aging in a mouse model for Werner syndrome. FASEB J. 24(1):158-172, 2010 (PMID: 19741171)
8) Tsujimura M, Higasa S, Nakayama K, Yanagisawa Y, Iwamoto S, Kagawa Y. Vitamin C activity of dehydroascorbic acid in humans--association between changes in the blood vitamin C concentration or urinary excretion after oral loading. J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo). 54(4):315-320, 2008 (PMID: 18797154)
9) Montel-Hagen A, Kinet S, Manel N, Mongellaz C, Prohaska R, Battini JL, Delaunay J, Sitbon M, Taylor N. Erythrocyte Glut1 triggers dehydroascorbic acid uptake in mammals unable to synthesize vitamin C. Cell. 132(6):1039-1048, 2008 (PMID: 18358815)

作成者

近藤嘉高 20111130

Update 20120514

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