Tyto proteiny sodný-glukózu dopravy (SGLT) jsou odpovědné za nesoucí aktivní transport glukózy v savčích buňkách proti koncentračnímu gradientu. Energie potřebná k tomu, aby byl tento transport možný, je získávána ze společného transportu sodíku stejným směrem (symport).
Jeho umístění je omezeno na membránu buněk, které tvoří epiteliální tkáně odpovědné za absorpci a reabsorpci živin (tenké střevo a proximální spirálovitý tubulární ledvina).
Transportéry glukózy SGLT, na rozdíl od GLUT, provádějí transport glukózy a sodíku proti jejich koncentračnímu gradientu. NuFS, San Jose státní univerzita, upravený Wikimedia Commons.
K dnešnímu dni bylo popsáno pouze šest isoforem patřících do této rodiny transportérů: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 a SGLT-6. Ve všech z nich poskytuje elektrochemický proud generovaný transportem sodíkového iontu energii a indukuje konformační změnu ve struktuře proteinu, která je nezbytná k přemístění metabolitu na druhou stranu membrány.
Všechny tyto izoformy se však navzájem liší tím, že vykazují rozdíly v:
- Stupeň afinity k glukóze,
- Schopnost provádět transport glukózy, galaktózy a aminokyselin,
- Stupeň, v jakém jsou inhibovány florizinem a
- Umístění tkáně.
Molekulární mechanismy transportu glukózy
Glukóza je monosacharid se šesti uhlíky, který se používá ve většině existujících typů buněk pro energii prostřednictvím metabolických oxidačních cest.
Vzhledem ke své velké velikosti a v podstatě hydrofilní povaze není schopen procházet buněčnými membránami volnou difúzí. Proto jejich mobilizace na cytosol závisí na přítomnosti transportních proteinů v uvedených membránách.
Dosud studované transportéry glukózy provádějí transport tohoto metabolitu pasivními nebo aktivními transportními mechanismy. Pasivní přeprava se liší od aktivní přepravy v tom, že nevyžaduje provedení dodávky energie, protože nastává ve prospěch koncentračního gradientu.
Proteiny podílející se na pasivním transportu glukózy patří do rodiny GLUTů usnadňujících difúzní transportéry, pojmenované po anglickém zkratce termínu „Glukózové transportéry“. Zatímco ty, které jej aktivně transportují, se nazývají SGLT pro „transportní proteiny sodík-glukóza“.
Ty získávají volnou energii potřebnou k provedení transportu glukózy proti jeho koncentračnímu gradientu společného transportu sodíkového iontu. Bylo identifikováno alespoň 6 izoforem SGLT a zdá se, že jejich umístění je omezeno na membrány epiteliálních buněk .
Funkce SGLT
Transportéry SGLT nejsou specifické pro glukózu, jsou schopné transportovat další paletu metabolitů, jako jsou aminokyseliny, galaktóza a další metabolity, a proto využívají energii uvolněnou společným transportem iontů sodíku ve prospěch svého koncentračního gradientu. SpecialLadyofHats).push ({});
Nejčastěji studovanou funkcí tohoto typu transportéru je reabsorpce glukózy v moči.
Tento proces reabsorpce zahrnuje mobilizaci uhlohydrátů z ledvinových kanálků buňkami tubulárního epitelu do lumen peritubulárních kapilár. Být izoformou s vysokou kapacitou a afinitou pro glukózu SGLT-2, která je hlavním přispěvatelem.
Funkce absorpce glukózy ve střevním traktu je přičítána SGLT-1, transportéru, který má nízkou kapacitu a má vysokou afinitu k glukóze.
Třetí člen této rodiny, SGLT3, je exprimován v membránách buněk kosterního svalstva a nervového systému, kde se nejeví jako transportér glukózy, ale spíše jako senzor koncentrace tohoto cukru v extracelulárním médiu.
Funkce izoforem SGLT4, SGLT5 a SGLT6 nebyly dosud stanoveny.
Reference
- Abramson J, Wright EM. Struktura a funkce Na symporterů s obrácenými opakováními. Curr Opin Struct Biol. 2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Crane RK. Studie mechanismu střevní absorpce cukrů. VII. Fenylglykosidový transport a jeho možný vztah k inhibici aktivního transportu cukrů tenkým střevem phlorizinem. Biochim Biophys Acta. 1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Intracelulární hypertonicita je odpovědná za vodní tok spojený s transportem Na_ / glukózy. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Svorka rychlého napětí odhaluje novou složku proudů v předběžném stavu z Na_-glukózového kotransportéru. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Exprese monosacharidových transportérů ve střevě diabetických lidí. Am J Physiol Gastrointestinální játra Physiol. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. Předpokládané umístění tkáně a funkce člena rodiny SLC5 SGLT3. Exp Physiol. 2017; 102 (1): 5-13.
- Turk E, Wright EM. Motivy membránové topologie v rodině kotransportérů 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. Molekulární charakterizace Vibrio parahaemolyticus vSGLT: model koksansportérů cukru vázaných na sodík. J Biol Chem. 2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Analýza a predikce uhlohydrátových vazebných míst. Protein Eng. 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. Biologie transportérů lidské sodné glukózy. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733-794.