Транспортът на протеини натрий-глюкоза (SGLT) е отговорен за пренасянето на активния глюкозен транспорт в клетките на бозайниците срещу градиент на концентрация. Енергията, необходима за извършване на този транспорт, се получава от натриевия котранспорт в същата посока (symport).
Местоположението му е ограничено до мембраната на клетките, които образуват епителните тъкани, отговорни за абсорбцията и реабсорбцията на хранителни вещества (тънките черва и проксималния свит тубул на бъбрека).
Преносители на глюкоза SGLT, за разлика от GLUT, извършват транспортирането на глюкоза и натрий срещу техния градиент на концентрация. От NuFS, Държавен университет Сан Хосе, модифициран от Wikimedia Commons.
Към днешна дата са описани само шест изоформи, принадлежащи към това семейство превозвачи: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 и SGLT-6. Във всички тях електрохимичният ток, генериран от транспорта на натриевия йон, осигурява енергия и индуцира конформационната промяна в структурата на протеина, необходима за преместване на метаболита в другата страна на мембраната.
Всички тези изоформи обаче се различават една от друга, като представят разлики в:
- Степента на афинитет, която имат към глюкозата,
- Способността за извършване на транспорт на глюкоза, галактоза и аминокиселини,
- Степента, до която те са инхибирани от флоризин и
- Местоположението на тъканите.
Молекулярни механизми за транспортиране на глюкоза
Глюкозата е шест въглероден монозахарид, който се използва от повечето съществуващи типове клетки за енергия чрез метаболитни окислителни пътища.
Предвид големия си размер и по същество хидрофилна природа, той не е в състояние да пресича клетъчните мембрани чрез свободна дифузия. Следователно тяхната мобилизация до цитозола зависи от наличието на транспортни протеини в споменатите мембрани.
Досега изследваните глюкозни транспортери осъществяват транспорта на този метаболит чрез пасивни или активни транспортни механизми. Пасивният транспорт се различава от активния транспорт по това, че за него не се изисква снабдяване с енергия, тъй като се случва в полза на концентрация.
Протеините, участващи в пасивния транспорт на глюкоза, принадлежат към семейството на GLUTs улеснени дифузионни транспортери, кръстени на съкращението на английски на термина "Glucose Transports". Докато тези, които извършват активен транспорт от него, са наречени SGLT за "протеини за транспортиране на натрий-глюкоза".
Последните получават свободната енергия, необходима за извършване на транспортирането на глюкоза спрямо нейния концентрационен градиент на котранспорта на натриевия йон. Най-малко 6 изоформи на SGLT са идентифицирани и изглежда тяхното местоположение е ограничено до епителни клетъчни мембрани .
SGLT функции
Преносителите на SGLT не са специфични за глюкозата, те са способни да транспортират друга разновидност на метаболити като аминокиселини, галактоза и други метаболити и за това използват енергията, освободена от котранспорта на натриевите йони в полза на концентрационния й градиент. От speciLadyofHats).push ({});
Най-широко изследваната функция на този вид транспортер е реабсорбцията на глюкоза в урината.
Този процес на реабсорбция включва мобилизиране на въглехидрати от бъбречните тубули през клетките на тръбния епител до лумена на перитубуларните капиляри. Като изоформа с висок капацитет и афинитет към глюкозата SGLT-2, която е основният приносител.
Функцията за абсорбция на глюкоза в чревния тракт се приписва на SGLT-1, преносител, който въпреки че има нисък капацитет, има висок афинитет към глюкозата.
Третият член на това семейство, SGLT3, се изразява в мембраните на скелетните мускули и клетките на нервната система, където изглежда не действа като преносител на глюкоза, а по-скоро като сензор за концентрациите на тази захар в извънклетъчната среда.
Функциите на изоформите SGLT4, SGLT5 и SGLT6 не са определени досега.
Препратки
- Abramson J, Wright EM. Структура и функция на Na симпортери с обърнати повторения. Curr Opin Struct Biol. 2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Crane RK. Проучвания за механизма на чревна абсорбция на захари. VII. Трансфер на фенилгликозид и неговата възможна връзка с инхибирането на флоризин на активния транспорт на захари от тънките черва. Biochim Biophys Acta. 1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Вътреклетъчната хипертоничност е отговорна за водния поток, свързан с котранспорт на Na_ / глюкоза. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Скобата за бързо напрежение разкрива нов компонент на токове в предварително състояние в котранспортера Na_-глюкоза. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Експресия на монозахаридни преносители в червата на хора с диабет. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. Путативно тъканно разположение и функция на члена на семейството SLC5 SGLT3. Exp Physiol. 2017; 102 (1): 5-13.
- Turk E, Райт ЕМ. Мембранни топологични мотиви в семейството на котранспортерите SGLT. 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. Молекулярна характеристика на Vibrio parahaemolyticus vSGLT: модел за котранспортери на захарна връзка. J Biol Chem. 2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Анализ и прогнозиране на места за свързване на въглехидрати. Протеин Eng 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. Биология на човешките преносители на натриева глюкоза. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733-794.