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人类葡萄糖转运蛋白的结构和功能研究人体的代谢循环是一个复杂的过程，其中，葡萄糖的转运和利用是一个重要的环节。
葡萄糖是人体最主要的能量来源，而葡萄糖转运蛋白则是控制葡萄糖进出细胞的主要调节因素。
本文将围绕着人类葡萄糖转运蛋白的结构和功能展开探讨。
一、人类葡萄糖转运蛋白的结构人类葡萄糖转运蛋白（human glucose transporter，hGLUT）是一种跨膜蛋白，它负责将葡萄糖从细胞外基质中转运到细胞内。
hGLUT属于跨膜蛋白家族（transmembrane protein family），其结构可以分为12个不同的α螺旋区域，其中1-6区域在细胞外，7-12区域在细胞内。
hGLUT是一个单体膜蛋白，由12个跨膜α螺旋和多个N端短肽组成。
hGLUT具有三个亚型（hGLUT1、hGLUT2和hGLUT3），它们的结构有所不同。
hGLUT1主要分布在红血球和血管内皮细胞等组织中，它的C端为内向，N端为外向，具有一个大的EC2环；hGLUT3则主要分布在神经元和其他组织中，它的C端为外向，N端为内向；hGLUT2则广泛分布于肝脏、胰岛和小肠等组织中，它在葡萄糖利用率方面具有重要意义。
二、人类葡萄糖转运蛋白的功能hGLUT的主要功能是将葡萄糖从血液中运输到细胞内，在代谢过程中产生能量。
hGLUT主要工作于草酸途径和糖原生成途径，将里面储存的葡萄糖输出到体外。
另外，hGLUT还与糖尿病相关，在糖尿病发生时，细胞的生理活动受到抑制，hGLUT的表达和功能也会受到影响。
三、人类葡萄糖转运蛋白的研究进展hGLUT是一个受到广泛研究的蛋白质，科学家们通过研究葡萄糖转运蛋白的结构和功能，探究代谢过程中葡萄糖的利用和转运机制，在此基础上，发展和探索更有效的治疗方法。
目前，对hGLUT的研究主要集中于两个方面：第一，研究hGLUT的结构与免疫活性，深入了解葡萄糖的转运和利用过程；第二，利用hGLUT为基础，开发有效的药物，防治2型糖尿病等代谢性疾病。
葡萄糖转运蛋白1在泌尿系肿瘤中的研究进展邓雷弘【摘要】葡萄糖转运蛋白1(GLUTs)是介导哺乳动物细胞葡萄糖转运的主要载体,其亚型GLUT1在体内葡萄糖转运体中分布最为广泛.研究表明,GLUT1在泌尿系肿瘤如肾癌、前列腺癌、膀胱癌、肾母细胞瘤中异常高表达,导致细胞内葡萄糖摄取增加,与肿瘤的发生、演变、侵袭、预后及耐药性密切相关.GLUT1作为肿瘤治疗的新靶点现已引起了广泛关注.文章主要就GLUT1在泌尿系肿瘤中的表达及其作用机制的研究进展进行综述,旨在为肿瘤的靶向分子治疗及预后提供新的切入点.%Glucose transporters protein (GLUTs) is the main carrier of glucose transport in mammalian cells, in which GLUT1 is the most widely distributed in glucose transporter in vivo. Studies have shown that GLUT1 has abnormally high expression in urinary tract tumors such as renal cell carcinoma,prostate cancer,bladder cancer and nephroblastoma,cleading to increased intracellu-lar glucose uptake,which is closely related to tumor occurrence,evolution,invasion,prognosis and drug resistance. As a new target of tumor therapy,GLUT1 has attracted extensive attention. This review summarizes the recent advances on the expression of GLUT1 in tumor and its mechanism,which can provide a new perspective for the treatment and prognosis evaluation of tumor.【期刊名称】《医学研究生学报》【年(卷),期】2018(031)001【总页数】5页(P104-108)【关键词】泌尿系肿瘤;葡萄糖转运蛋白1;基因治疗靶点【作者】邓雷弘【作者单位】330006南昌,南昌大学江西医学院【正文语种】中文【中图分类】R7370 引言肿瘤细胞的恶性行为需要特殊物质供应和大量能量代谢的支撑，如肿瘤需要摄取大量葡萄糖为细胞提供丰富的能量和生物合成原材料。
2023年高三生物下半年亲核蛋白是在细胞核内发挥作用的一类蛋白质，可通过其中的一段特殊氨基酸序列（NLS）与相应的受体蛋白识别，并结合形成转运复合物。
在受体蛋白的介导下，转运复合物与核孔结合后进入细胞核，该过程消耗细胞中的ATP。
下列说法错误的是（）A．真核细胞的RNA聚合酶中具有NLS氨基酸序列B．分子大小合适的蛋白质都能通过核孔进入细胞核C．细胞呼吸抑制剂会影响亲核蛋白的入核转运过程D．NLS氨基酸序列功能缺陷的亲核蛋白会在细胞质中积累【答案】B【解析】根据题文，亲核蛋白通过核孔进入细胞核，需要NLS的协助，且需要ATP提供能量。
A、真核细胞的RNA聚合酶的化学本质为蛋白质，其具有NLS氨基酸序列，与相应受体蛋白识别后，形成转运复合物，进入细胞核中进行转录，A正确；B、根据题文，具有特殊氨基酸序列（NLS）的蛋白质分子才能通过核孔进入细胞核，B错误；C、细胞呼吸抑制剂会影响ATP的合成，从而影响亲核蛋白的入核转运过程，C正确；D、NLS氨基酸序列功能缺陷的亲核蛋白无法进入细胞核，从而会在细胞质中积累，D正确。
故选B。
2023年高三生物下半年科学家从线粒体中分离出一种可溶性蛋白质，并且发现该物质（简称F）不仅在能量储存过程中起着重要作用，而且还是形成ATP 过程中不可缺少的一种酶的复合体。
生化实验还证实，当某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸。
下列相关叙述错误的是A．物质F水解ATP的过程可能需要其他物质共同参与B．物质F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性C．线粒体中若缺少物质F，ADP可能无法与磷酸结合形成ATP D．线粒体中形成ATP所需要的能量直接来源于葡萄糖的分解【答案】D【解析】某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，A正确；F是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，当某些物质存在时，F可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，故F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性，B正确；F是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，线粒体中若缺少它，ADP可能无法与磷酸结合形成ATP，C正确；线粒体中形成ATP所需要的能量来自丙酮酸的分解和[H]和氧气结合，D错误，所以选D。
小鼠小鼠葡萄糖转运蛋白葡萄糖转运蛋白1（Glut1）酶联免疫酶联免疫分析分析分析试剂试剂盒使用说明书盒使用说明书盒使用说明书本试剂盒仅供研究使用。
检测范围检测范围：： 96T1.2µg/L -70µg/L使用目的使用目的：：本试剂盒用于测定小鼠血清、血浆及相关液体样本中葡萄糖转运蛋白1（Glut1）含量。
实验原理本试剂盒应用双抗体夹心法测定标本中小鼠葡萄糖转运蛋白1（Glut1）水平。
用纯化的小鼠葡萄糖转运蛋白1（Glut1）抗体包被微孔板，制成固相抗体，往包被单抗的微孔中依次加入葡萄糖转运蛋白1（Glut1），再与HRP 标记的葡萄糖转运蛋白1（Glut1）抗体结合，形成抗体-抗原-酶标抗体复合物，经过彻底洗涤后加底物TMB 显色。
TMB 在HRP 酶的催化下转化成蓝色，并在酸的作用下转化成最终的黄色。
颜色的深浅和样品中的葡萄糖转运蛋白1（Glut1）呈正相关。
用酶标仪在450nm 波长下测定吸光度（OD 值），通过标准曲线计算样品中小鼠葡萄糖转运蛋白1（Glut1）浓度。
试剂盒组成 1 30倍浓缩洗涤液 20ml ×1瓶 7 终止液6ml ×1瓶 2 酶标试剂 6ml ×1瓶 8 标准品（120µg/L ） 0.5ml ×1瓶 3 酶标包被板 12孔×8条 9 标准品稀释液 1.5ml ×1瓶 4 样品稀释液 6ml ×1瓶 10 说明书 1份 5 显色剂A 液 6ml ×1瓶 11 封板膜 2张 6显色剂B 液6ml ×1/瓶12密封袋1个标本标本要求要求1．标本采集后尽早进行提取，提取按相关文献进行，提取后应尽快进行实验。
若不能马上进行试验，可将标本放于-20℃保存，但应避免反复冻融2．不能检测含NaN3的样品，因NaN3抑制辣根过氧化物酶的（HRP ）活性。
操作步骤1. 标准品的稀释：本试剂盒提供原倍标准品一支，用户可按照下列图表在小试管中进行稀释。
glp-1结合晶体结构
GLP-1（糖尿病患者胰高血糖素样肽-1）是一种胰高血糖素样肽，是一种激素，对血糖水平的调节具有重要作用。
GLP-1受体（GLP-1receptor）结合晶体结构是指对GLP-1受体进行结晶分析，以获得其在分子水平上的结构信息。
这对于深入理解GLP-1受体的功能和相互作用至关重要，也有助于设计相关的药物。
在科学研究中，通过解析蛋白质的结晶结构，研究人员可以更深入地了解这些分子的三维形状和相互作用。
这对于设计药物、理解生物学过程以及开发治疗糖尿病等疾病的方法非常有帮助。
GLP-1受体结合晶体结构的研究可能涉及使用X射线晶体学或核磁共振等技术，这些技术能够提供高分辨率的蛋白质结构信息。
通过这种手段，研究人员能够观察GLP-1如何与其受体结合，从而更好地理解这个生物系统的运作方式。
这种了解有助于药物研发，尤其是与糖尿病治疗相关的药物研发。
葡萄糖载体蛋白（glucose transporter protein）是一类负责细胞内外葡萄糖运输的蛋白质，广泛存在于人体各个组织和器官中。
以下是一些重要的葡萄糖载体蛋白及其分布情况：
1. GLUT1（葡萄糖转运蛋白1）：GLUT1主要分布在血脑屏障、红细胞、肾脏、肌肉、肝脏、胎盘、肠道等组织中。
它在维持脑细胞和其他组织的基础代谢中起着重要作用。
2. GLUT2（葡萄糖转运蛋白2）：GLUT2主要分布在肝脏、胰岛β细胞、肾脏、小肠和上皮细胞等组织中。
它在肝脏中参与血糖调节，促进肝脏对葡萄糖的摄取，并在胰岛β细胞中参与胰岛素分泌。
3. GLUT3（葡萄糖转运蛋白3）：GLUT3主要分布在神经系统中，包括脑组织和神经元。
它是大脑中主要的葡萄糖转运蛋白，负责将血液中的葡萄糖运输到脑细胞以满足能量需求。
4. GLUT4（葡萄糖转运蛋白4）：GLUT4主要分布在骨骼肌和脂肪组织中，与胰岛素敏感性相关。
当胰岛素水平升高时，GLUT4会从细胞内转移到细胞膜上，促进葡萄糖的摄取。
5. GLUT5（葡萄糖转运蛋白5）：GLUT5主要分布在小肠、肝脏和肾脏中。
它是一种特异性对果糖转运的载体蛋白，负责果糖的吸收和运输。
除了上述几种主要的葡萄糖载体蛋白外，还存在其他亚型的葡萄糖转运蛋白在不同组织和器官中发挥作用。
葡萄糖载体蛋白的分布情况在不同组织中具有特异性，这种分布差异有助于维持机体的能量平衡和代谢功能。
2014年5月18日，清华大学医学院教授颜宁研究组在Nature在线发表了题为“Crystal structure of the human glucose transporter GLUT1”的研究论文，在世界上首次报道了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构，初步揭示其工作机制以及相关疾病的致病机理。
葡萄糖（D-glucose）是地球上包括从细菌到人类各种生物已知最重要、最基本的能量来源。
葡萄糖代谢的第一步就是进入细胞：亲水的葡萄糖不能自由穿透疏水的细胞膜，其进出细胞需要通过镶嵌于细胞膜上的葡萄糖转运蛋白完成。
其中一类属于主要协同转运蛋白超家族（Major Facilitator Superfamily，简称MFS）的转运蛋白是大脑、神经系统、肌肉、红细胞等组织器官中最重要的葡萄糖转运蛋白（glucose transporters，简称GLUTs）。
在人体的14个GLUTs中， GLUT1、2、3、4这四种蛋白生理功能最重要，研究最广泛，其中GLUT1因发现最早而得名。
GLUT1几乎存在于人体每一个细胞中，是红细胞和血脑屏障等上皮细胞的主要葡萄糖转运蛋白，对于维持血糖浓度的稳定和大脑供能起关键作用。
在已知的人类遗传疾病中，导致GLUT1功能异常的突变会影响葡萄糖的正常吸收，导致大脑萎缩、智力低下、发育迟缓、癫痫等一系列疾病。
另一方面，当发生癌变时，葡萄糖是肿瘤细胞最主要的能量来源，但是肿瘤细胞由于缺乏氧气供应而只能对葡萄糖进行无氧代谢，同质量葡萄糖所提供的能量不到正常细胞的10%，因而对葡萄糖的需求剧增，在很多种类的肿瘤细胞中都观察到GLUT1的超量表达，以大量摄入葡萄糖维持肿瘤细胞的生长扩增，这使得GLUT1的表达量可能作为检测癌变的一个指标。
自从获得了大量生理、病理、细胞、生化信息之后，获取GLUT1的三维结构就变成了该领域最期待的下一个突破。
颜宁研究组在2012年首次解析了GLUTs的大肠杆菌同源蛋白XylE与葡萄糖结合的高分辨率晶体结构，并利用同源建模预测了GLUT1-4的三维结构；时至今日，人源GLUT1蛋白的晶体结构的捕获为理解这个具有历史研究意义的转运蛋白掀开了新的一章。
葡萄糖转运蛋白1与妇科肿瘤的关系
雷永凤
【期刊名称】《医学综述》
【年(卷),期】2008(14)20
【摘要】葡萄糖转运蛋白(GLUT)是分布在细胞膜的跨膜糖蛋白,介导葡萄糖在细胞膜两侧的转运.不同的GLUT在组织中的分布、功能、调控机制等方面均存在差异.研究发现,肿瘤细胞表面有异常的GLUT的表达,尤其是GLUT1.GLUT1的高表达可以作为细胞恶性转化的标志,并与肿瘤细胞的增殖、侵袭能力、转移密切相关,可能对肿瘤的早期诊断及判断预后提供新的依据.
【总页数】3页(P3093-3095)
【作者】雷永凤
【作者单位】三台县人民医院妇产科,四川,绵阳,621100
【正文语种】中文
【中图分类】R737
【相关文献】
1.葡萄糖转运蛋白Ⅰ在妇科肿瘤方面的研究进展 [J], 赵书君;丰有吉
2.葡萄糖转运蛋白1与肿瘤能量代谢关系的研究进展 [J], 余苏云;刘兆国;贾琦;陈力川;祝娉婷;陈文星;王爱云;陆茵
3.葡萄糖转运蛋白-1与妇科肿瘤 [J], 郑晓霞;李梦轩
4.葡萄糖转运蛋白1在结直肠癌中的表达及其与预后的关系 [J], 武雪亮;王立坤;屈明;周海丰;郭飞;杨永江;刘博;杨东东;薛军
5.葡萄糖转运蛋白1、氨肽酶P2表达水平与结直肠癌患者预后的关系 [J], 梅天明;魏俊;章涛;夏燕;柳长青
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人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构摘要：葡萄糖转运蛋白GLUT1主要促进葡萄糖扩散进入红细胞，并负责葡萄糖供应到大脑和其他器官。
不正常的基因突变可能导致GLUT1缺陷综合症，其中GLUT1的过度表达是癌症的预示指标。
尽管经过几十年的调查， GLUT1的结构尚不清楚。
在这里，我们报告的人GLUT1的晶体结构在3.2 ˚分辨率的状态。
一种被捕获的具有典型的向内折叠构象的全长蛋白。
这种结构可以实现对精确映射和疾病相关的基因突变中GLUT1的潜在机理的解释。
这些突变基因结构提供了一个洞察GLUT1和糖搬运工亚家族的其他成员的交流访问机制的途径。
在单向转运GLUT1与质子耦合木糖转运体XylE的结构比较中，可以检验被动推动者和积极转运的转运机制。
GLUT1 由SLC2A1编码，介导的细胞将基底水平葡萄糖的摄取到许多组织中。
特别是，它负责通过促进葡萄糖的扩散，使成红细胞常数摄取保持在约5毫米的血液浓度。
GLUT1在血液组织屏障的内皮细胞内具有使葡萄糖供应到大脑和其他器官中的核心作用。
GLUT1的失活突变，将导致血糖运输活动受损，而这是与疾病相关联的缺乏能源供应到大脑不足相关联的。
GLUT1缺陷综合征（又称德活体综合征）的特点是症状包括早发性癫痫，小头畸形和发育迟缓的频谱。
癌细胞需要增强葡萄糖的供应，部分是通过无氧糖酵解（ Warburg效应）的效率较低的能源产生。
确定GLUT1的水平将作为肿瘤预后的重要指标。
因为它的基本生理和病理意义，GLUT1一直是功能研究及结构测定的重点。
GLUT1属于MFS ，其中规模最大最普遍存在的二次转运蛋白超家族之一的糖搬运工亚科。
MFS转运共享一个保守的核心，其包括由两个离散地折叠的结构，即在氨基和羧基末端结构域12个跨膜片段。
在每个领域，连续六次跨膜段折叠成一对“3+3 ”反向重复的片段。
已知的的实验证据表明，三螺旋束可以表示其基本结构和功能单位。
所有MFS转运蛋白被认为是利用交流访问机制，其中由底物结合位点是从两侧通过转运蛋白的构象变化交替访问OFTHE膜运输衬底。
细菌GLUT1同系物，在D -木糖的结构：从大肠杆菌和葡萄糖H+转运体XylE （参28 ，29 ）或从表皮葡萄球菌获得的H+转运体GLCP（参见30 ）已有报道。
值得注意的是， XylE的结构约束着GLUT1 （参见28 ）以托德 - 木糖ORD -葡萄糖启用同源性为基础的建模。
然而，无论XylE和GLCP都是作为GLUT1一个催化葡萄糖向下穿过膜的浓度梯度单向转运质子驱动转运体。
人类GLUT1的原子结构对理解它的运输和疾病机制至关重要。
GLUT1的结构测定表达GLUT1和纯化的细节可以在方法上找到。
把全长的人GLUT1 （残基1-492 ）与C-末端10 ×组氨酸标记过表达在感染了杆状病毒击掌昆虫细胞上。
为了消除由于糖基化的异质性，他们引入了一个单点突变（ N45T）。
他们尝试，但无法结晶到GLUT1（ N45T）。
他们的理由是GLUT1，具有高活性的转运，可能会出现多个可互换的构象，阻碍结晶。
为了解决这个潜在的问题，我们进行文献检索的GLUT1的变种，可以锁定单向转运体在特定的构象。
一个单一的错义突变--E329Q ，曾表明逮捕到GLUT1向内的构象。
他们最终成功地遏制了突变N45T 和E329Q并使全长GLUT1的结晶。
该晶体出现了C2空间群并且他们在同步辐射光源得几个X射线衍射均超越3.2˚。
使用带有XylE的N和C结构域的坐标作为单独的搜索模型分子置换测定GLUT1的结构。
最后的原子模型被提炼到3.2˚分辨率。
在GLUT1的结构中，残基9–455构成典型的MFS折叠，在C-末端部分是看不见可能是由于其固有的构象的灵活性。
N和C结构域围成一个腔，打开细胞内侧的结构，从而代表一个向内的开放构象，与预测状态GLUT1一致（e329q）。
值得注意的是，N和C结构域是由一个细胞内螺旋束连接（ICH）包括四个不足的螺旋结构。
有趣的是，在ICH领域中也观察到糖搬运工成员XylE和GLCP的结构，而不是在其他MFS转运中，这提示脑出血可能是糖搬运工亚科中的一员造成的。
对配体结合的影响在对原子模型细化期间，具有不连续尾巴的盘形电子出现在向内打开的腔中(扩展数据图 2a)。
因为GLUT1在0.4％（重量/体积）的正壬基-β-D-吡喃葡糖苷（β- NG）中纯化和结晶，所以观测到的电子密度可能来自一个绑定β- NG 分子的糖部分，其中发生成为GLUT1的底物。
的确，一个β-NG分子完美配合到电子密度，用D -吡喃葡糖苷结合到GLUT1的C结构大致中央处的膜中，其中的脂肪族尾部指向沿着所述腔（扩展数据图胞内侧面2b所示， C）。
GLUT1及XylE的C结构域可以与1.244 A˚超过138对准Ca原子的根均方偏差相互叠加。
在域上叠加的时候，D -吡喃葡糖苷结合的β- NG与D-葡萄糖（扩展数据图2d ）重叠。
让人想起由XylE 协调的（参见28）的D-葡萄糖，对D-吡喃葡糖苷β- NG是连接周围的极性残基C结构的氢键。
（扩展数据图2e ）。
类似的，协调对D-吡喃葡糖苷β- NG的向内开的GLUT1及D-葡萄糖通过朝外XylE的支持单糖结合位点可以被交替地从膜的任一侧上存取。
在朝外遮挡的部分XylE，D-葡萄糖是由主要是从C结构域的残基进行协调。
在向内开的GLUT1 ，来自N结构域的残基不参与配体结合。
这些观察结果表明， C结构域可以提供一级基体结合位点并导致N域交替运动。
疾病相关基因突变的映射GLUT1的详细结构信息提供了疾病衍生的机理且解释了分子激活突变的基础（扩展数据表2）。
这些突变患者如早发性失神性癫痫，发作性运动诱发性运动障碍，以及特发性家族性全身性癫痫被鉴定为GLUT1缺陷综合。
大多数突变具有极性的或带电荷的氨基酸可能是有用的。
这是些突变可能破坏GLUT1的结构完整性，导致机体功能完全丧失因而致死。
本病衍生的突变很大程度上映射到三个GLUT1集群中（图2）。
第一组残基负责底物结合（图2和扩展数据图）；第二组位于所述跨膜结构域和ICH的域之间的界面（图2和图3）；第三组包括残基的传送路径，它们大多致力于对细胞外侧的N和C结构域之间的相互作用（图2和图4和扩展的数据图3a ）。
底物结合残基的突变可导致识别D-葡萄糖受损并显著地降低其运输活动。
下面，我们专注于集群II和III的分析可能有助于GLUT1的传输机制和其他糖搬运工成员的理解。
在ICH领域的关键作用在简化的模型中， MFS转运蛋白的交替访问可以通过N和C结构域的刚体转动来实现。
向内打开GLUT1及朝外的XylE的结构比较揭示16˚同心旋转的两个结构域（图3a）。
GLUT1和XylE都有三个共同的细胞内螺旋（扩展数据图4a ）。
内螺旋1（IC1）和IC2出现一个对相对于N结构域维护定义的构象，其中IC3是从朝外向内开的域间旋转过程中被拉向C结构域的（图3b和扩展数据图4b，c）。
为了便于结构比较，我们将使用GLUT1残基数来注释在XylE的保守残基（图3c和扩展数据图5）。
将近一半来自GLUT1缺陷综合症均将调解域间的接触残基映射在细胞质一侧（图3c和扩展数据图5）。
在朝外XylE，几个GLUT1缺陷综合症相关的残基的N和C结构域沿该膜的细胞内侧之间相互作用，从而稳定了面向外的构象（图2和图3c）。
对前面的IC5循环在跨膜5的内端（TM5）的胍基精氨酸153形成两个氢键与赖氨酸458的羰基。
IC2上的氨酸212与IC5上的Glu 461相互交换.值得注意的是天冬氨酸329似乎在XylE的朝外的构象与它的羧酸酯基团接受两个氢键以外的甘氨酸154和Lys 155的骨干酰胺基团的维持中起关键作用。
这些氢键通过一对天冬氨酸329和Arg 333间的电荷稳定的氢键进一步稳定。
很明显，在这些相互作用在XylE中没有观察向内开放构象的GLUT1（图3c）。
XylE中的ASP 329 被替换为GLUT1中的谷氨酸。
假设一组类似的相互作用GLUT1代替XylE ，突变E329Q预计将削弱或取消甘氨酸154和Ala 155的酰胺基团之间的氢键。
因此GLUT1(E329Q) 可能偏爱对内的构象它可能在外过渡期间遇到额外的能量屏障。
沿着这条线，我们预测其他残基在这个界面替换可能削弱对细胞内侧面的N和C结构域之间的相互作用的基团，从而阻碍向外的构象。
第二组的突变分析表明，在ICH领域，它体现了糖搬运工亚科的一个独特的功能，可以作为一个锁存器以确保细胞内封锁朝外的构象。
支持此观点，位于XylE的跨膜区域中的 N 和 C 域之间是通过数量有限的疏水性残留物来交流的（扩展数据图 3b）。
因此,涉及带电或极性的ICH残留物在细胞内边交替的访问周期期间关闭转运体祈祷关键作用。
细胞外门在GLUT1中，TM1和TM7外侧面相互接触，即细胞外门的主要是向内开放构象（图4a）。
值得注意的是， GLUT1的TM7与接近它的朝外XylE 相比较包含了一个额外的扭结（扩展数据图4d ）。
从GLUT1缺陷综合征患者中分离出来的突变N34I，N34S，N34Y，S294P，T295M和T310I影响了四种氨基酸的合成（扩展数据见表2 ）。
TM1上的ASN 34似乎是TM7上的Ser 294和Thr 295上和TM8上上Thr 310介导成氢键的一个组织中心（（图4b）。
注意，这个残基与N结构域相互作用的酪氨酸292，丝氨酸294和苏氨酸295分别位于TM7周围的不连续螺旋片（图4b）。
在与疾病相关的残基当中，精氨酸126是最有趣的，因为其在XylE与精氨酸133相对应，并与Asp 27 形成氢键网，一种对于质子耦合使XylE朝外必不可少的残基（参见45）。
XylE中Asp的27被替换成GLUT1的天冬酰胺29。
值得注意的是，精氨酸126不与位于GLUT1中向内开的侧链的天冬酰胺29相互交互（图4c）。
更重要的是，精氨酸126的胍基团是远离TM7上的酪氨酸292约6A˚的苯环，可能是形成阳离子-π相互作用，进一步巩固GLUT1 外门向内开（图4d）。
讨论解析人类葡萄糖转运GLUT1结构的可作为了解其作用机制的框架。
质子独立的单向转运体GLUT1和细菌同源，通过对质子转运体XylE的各种结构做出比较，可以促进扩散与主动转运的机理分析。
通过这样分析得到的结论可能普遍适用于其他单向转运体和质子同向转运蛋白偶联的结果。
我们在结构分析和生化公布数据的基础上提出了一个GLUT1工作模型（图5）。
单向转运体仅催化底物的易位下的浓度梯度。
对于完成一个传输周期的单向转运体它只是一个构象开关。
GLUT1在因为TMD和ICH之间的广泛相互作用的情况下，配体游离蛋白可能更喜欢一个向外开放构象。
