De proteinene natrium-glukosetransport (SGLT) er ansvarlig for å føre den aktive glukosetransport i pattedyrceller mot en konsentrasjonsgradient. Energien som kreves for å gjøre denne transporten mulig, erverves fra natriumtransport i samme retning (symport).
Plasseringen er begrenset til membranen til cellene som danner epitelvevet som er ansvarlig for absorpsjon og reabsorpsjon av næringsstoffer (tynntarmen og den proksimale viklete tubulien i nyren).
Glukosetransportører SGLT utfører i motsetning til GLUTs transport av glukose og natrium mot deres konsentrasjonsgradient. Av NuFS, San Jose State University, modifisert av Wikimedia Commons.
Til dags dato er bare seks isoformer som tilhører denne familien av transportører blitt beskrevet: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 og SGLT-6. I alle av dem gir den elektrokjemiske strømmen som genereres ved transport av natriumionen energi og induserer den konformasjonsendring i strukturen til proteinet som er nødvendig for å translokere metabolitten til den andre siden av membranen.
Imidlertid skiller alle disse isoformene seg fra hverandre ved å presentere forskjeller i:
- Graden av tilhørighet de har for glukose,
- Evnen til å utføre transport av glukose, galaktose og aminosyrer,
- I hvilken grad de hemmes av florizin og
- Vevets beliggenhet.
Molekylære mekanismer for glukosetransport
Glukose er et seks-karbon monosakkarid som brukes av de fleste eksisterende celletyper til energi gjennom metabolske oksidasjonsveier.
Gitt sin store størrelse og vesentlig hydrofile natur, klarer den ikke å krysse cellemembraner ved fri diffusjon. Derfor avhenger deres mobilisering til cytosol av tilstedeværelsen av transportproteiner i nevnte membraner.
Glukosetransportørene som er studert så langt, utfører transporten av denne metabolitten ved passive eller aktive transportmekanismer. Passiv transport skiller seg fra aktiv transport ved at den ikke krever energiforsyning for å bli utført, siden den skjer til fordel for en konsentrasjonsgradient.
Proteinene som er involvert i passiv transport av glukose, tilhører familien av GLUTs som letter diffusjonstransportører, oppkalt etter forkortelsen på engelsk av begrepet "Glucose Transporters". Mens de som utfører en aktiv transport av det har blitt kalt SGLT for "natriumglukosetransportproteiner".
Sistnevnte oppnår den frie energien som er nødvendig for å utføre transporten av glukose mot dens konsentrasjonsgradient av cotransporten av natriumionet. Minst 6 isoformer av SGLT er identifisert, og deres beliggenhet ser ut til å være begrenset til epitelcellemembraner .
SGLT-funksjoner
SGLT-transportørene er ikke spesifikke for glukose, de er i stand til å transportere en annen rekke metabolitter som aminosyrer, galaktose og andre metabolitter, og for dette bruker de energien frigjort av natriumion cotransport til fordel for konsentrasjonsgradienten. Av speciLadyofHats) .push ({});
Den mest studerte funksjonen til denne typen transportører er reabsorpsjon av glukose i urinen.
Denne reabsorpsjonsprosessen involverer mobilisering av karbohydrat fra nyretubulene gjennom cellene i det rørformede epitel til lumen i de peritubulære kapillærene. Å være isoformen med høy kapasitet og affinitet for glukose SGLT-2, som er den viktigste bidragsyteren.
Glukoseabsorpsjonsfunksjonen i tarmsystemet tilskrives SGLT-1, en transportør som til tross for å ha en lav kapasitet har en høy affinitet for glukose.
Det tredje medlemmet av denne familien, SGLT3, kommer til uttrykk i membranene i skjelettmuskel- og nervesystemceller, der det ikke ser ut til å fungere som en glukosetransportør, men heller som en sensor for konsentrasjonene av dette sukkeret i det ekstracellulære mediet.
Funksjonene til isoformene SGLT4, SGLT5 og SGLT6 har ikke blitt bestemt så langt.
referanser
- Abramson J, Wright EM. Struktur og funksjon av Na-symportere med inverterte gjentakelser. Curr Opin Struct Biol. 2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Crane RK. Studier om mekanismen for intestinal absorpsjon av sukker. VII. Fenylglykosidtransport og dens mulige forhold til phlorizin-hemming av den aktive transporten av sukker fra tynntarmen. Biochim Biophys Acta. 1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Intracellulær hypertonicitet er ansvarlig for vannstrømning assosiert med Na_ / glukose cotransport. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Rask spenningsklemme beskriver en ny komponent av presteady-state-strømmer fra Na_-glukose cotransporter. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Uttrykk for monosakkaridtransportører i tarmen hos diabetikere. Am J Physiol gastrointest leverfysiol. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. Antatt vevs plassering og funksjon av SLC5 familiemedlem SGLT3. Exp Physiol. 2017; 102 (1): 5-13.
- Turk E, Wright EM. Membran topologimotiver i SGLT cotransporter-familien. J Membr Biol. 1997; 159: 1-20.
- Turk E, Kim O, le Coutre J, Whitelegge JP, Eskandari S, Lam JT, Kreman M, Zampighi G, Faull KF, Wright EM. Molekylær karakterisering av Vibrio parahaemolyticus vSGLT: en modell for natrium-koblede sukkertransportører. J Biol Chem. 2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Analyse og prediksjon av karbohydratbindingssteder. Protein Eng. 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. Biologi av humane natriumglukosetransportører. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733-794.