De proteiner natrium-glucose transport (SGLT) er ansvarlige for at det aktive glucosetransport i mammale celler mod en koncentrationsgradient. Den energi, der kræves for at gøre denne transport mulig, erhverves fra natriumcotransporten i samme retning (symport).
Dens placering er begrænset til membranen i cellerne, der danner epitelvæv, der er ansvarlige for absorption og genoptagelse af næringsstoffer (tyndtarmen og den proksimale viklede tubule i nyren).
Glukosetransportører SGLT udfører i modsætning til GLUT'er transport af glukose og natrium mod deres koncentrationsgradient. Af NuFS, San Jose State University, ændret af Wikimedia Commons.
Til dato er kun seks isoformer, der hører til denne familie af transportører, blevet beskrevet: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 og SGLT-6. I dem alle tilvejebringer den elektrokemiske strøm, der genereres ved transporten af natriumionen energi, og inducerer den konformationelle ændring i strukturen af proteinet, der er nødvendigt for at translokere metabolitten til den anden side af membranen.
Alle disse isoformer adskiller sig imidlertid fra hinanden ved at præsentere forskelle i:
- Graden af affinitet, de har for glukose,
- Evnen til at udføre transport af glukose, galactose og aminosyrer,
- I hvilken grad de hæmmes af florizin og
- Vævets placering.
Molekylære mekanismer for glukosetransport
Glucose er et seks-carbonmonosaccharid, der bruges af de fleste eksisterende celletyper til energi gennem metaboliske oxidationsveje.
I betragtning af dens store størrelse og i det væsentlige hydrofile karakter er det ikke i stand til at krydse cellemembraner ved fri diffusion. Derfor afhænger deres mobilisering til cytosol af tilstedeværelsen af transportproteiner i nævnte membraner.
De hidtil studerede glukosetransportører udfører transporten af denne metabolit ved hjælp af passive eller aktive transportmekanismer. Passiv transport adskiller sig fra aktiv transport, idet den ikke kræver en energiforsyning for at blive udført, da den finder sted til fordel for en koncentrationsgradient.
Proteinerne, der er involveret i den passive transport af glukose, hører til familien af GLUT'er, der letter lettet diffusionstransportører, opkaldt efter forkortelsen på engelsk af udtrykket "Glucose Transporters". Mens de, der udfører en aktiv transport af det, er blevet kaldt SGLT for "natriumglukosetransportproteiner".
Sidstnævnte får den frie energi, der er nødvendig for at udføre transporten af glukose mod dens koncentrationsgradient af cotransporten af natriumionen. Mindst 6 isoformer af SGLT er identificeret, og deres placering ser ud til at være begrænset til epitelcellemembraner .
SGLT-funktioner
SGLT-transportørerne er ikke specifikke for glukose, de er i stand til at transportere en anden række af metabolitter såsom aminosyrer, galactose og andre metabolitter, og til dette bruger de energien frigivet af natriumion-cotransport til fordel for dens koncentrationsgradient. Af speciLadyofHats).push ({});
Den mest studerede funktion af denne type transporter er genoptagelse af glukose i urinen.
Denne reabsorptionsproces involverer mobilisering af kulhydrat fra nyretubulerne gennem cellerne i det rørformede epitel til lumen af de peritubulære kapillærer. At være isoformen med høj kapacitet og affinitet for glukose SGLT-2, som er den største bidragyder.
Glukoseabsorptionsfunktionen i tarmkanalen tilskrives SGLT-1, en transportør, der til trods for at have en lav kapacitet har en høj affinitet for glukose.
Det tredje medlem af denne familie, SGLT3, udtrykkes i membranerne i skeletmuskelceller og nervesystemet, hvor det ser ud til ikke at virke som en glukosetransportør, men snarere som en sensor for koncentrationerne af dette sukker i det ekstracellulære medium.
Funktionerne i SGLT4, SGLT5 og SGLT6 isoformerne er ikke blevet fastlagt indtil videre.
Referencer
- Abramson J, Wright EM. Struktur og funktion af Na-symportere med inverterede gentagelser. Curr Opin Struct Biol. 2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Crane RK. Undersøgelser af mekanismen til intestinal absorption af sukker. VII. Phenylglycosidtransport og dets mulige forhold til phlorizin-hæmning af den aktive transport af sukker fra tyndtarmen. Biochim Biophys Acta, 1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Intracellulær hypertonicitet er ansvarlig for vandflux forbundet med Na_ / glukose cotransport. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Hurtigspændingsklemme beskriver en ny komponent af præ-tilstandstrømme fra Na_-glukosecotransporter. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Ekspression af monosaccharidtransportører i tarmen hos diabetikere. Am J Physiol Gastrointest leverfysiol. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. Formodet vævsplacering og funktion af 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 af Vibrio parahaemolyticus vSGLT: en model til natrium-koblede sukkercotransportører. J Biol Chem. 2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Analyse og forudsigelse af kulhydratbindingssteder. Protein Eng. 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. Biologi hos humane natriumglukosetransportører. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733-794.