Proteiinit natrium-glukoosin kuljetusta (SGLT) ovat vastuussa vaikuttavan glukoosin kuljetusta nisäkässoluissa konsentraatiogradienttia vastaan. Tämän kuljetuksen mahdollistamiseksi tarvittava energia saadaan natriumin kotransportista samaan suuntaan (symport).
Sen sijainti rajoittuu niiden solujen kalvoon, jotka muodostavat epiteelikudokset, jotka vastaavat ravintoaineiden (ohutsuole ja munuaisen proksimaalinen muotoinen putki) imeytymisestä ja imeytymisestä.
Glukoosinkuljettajat SGLT, toisin kuin GLUT, kuljettaa glukoosia ja natriumia pitoisuusgradienttiaan vasten. NuFS, San Jose State University, muokattu Wikimedia Commonsista.
Tähän päivään mennessä on kuvailtu vain kuusi tähän kuljettajaryhmään kuuluvaa isomuotoa: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 ja SGLT-6. Kaikissa niissä natriumionin kuljettamisen aikaansaama sähkökemiallinen virta tuottaa energiaa ja indusoi konformaatiomuutoksen proteiinin rakenteessa, joka tarvitaan metaboliitin siirtämiseksi kalvon toiselle puolelle.
Kaikki nämä isomuodot eroavat kuitenkin toisistaan esittämällä eroja:
- Affiniteetin aste heillä glukoosin suhteen,
- Kyky suorittaa glukoosin, galaktoosin ja aminohappojen kuljetus,
- Missä määrin florisiini ja
- Kudoksen sijainti.
Glukoosikuljetuksen molekyylimekanismit
Glukoosi on kuuden hiilen monosakkaridi, jota useimmat nykyiset solutyypit käyttävät energiaan metabolisen hapettumisreitin kautta.
Koska se on suuri koko ja olennaisesti hydrofiilinen luonne, se ei kykene läpäisemään solukalvoja vapaalla diffuusiolla. Siksi niiden mobilisoituminen sytosoliin riippuu kuljetusproteiinien läsnäolosta mainituissa membraaneissa.
Tähän mennessä tutkitut glukoosin kuljettajat suorittavat tämän metaboliitin kuljetuksen passiivisilla tai aktiivisilla kuljetusmekanismeilla. Passiivinen kuljetus eroaa aktiivisesta kuljetuksesta siinä, että se ei vaadi energiansyöttöä, koska se tapahtuu pitoisuusgradientin hyväksi.
Proteiinit, jotka osallistuvat glukoosin passiiviseen kuljetukseen, kuuluvat GLUT: ien helpotettujen diffuusiokuljettajien perheeseen, joka on nimetty termillä "Glucose Transporters" lyhenteellä englanniksi lyhenteestä. Vaikka niitä, jotka suorittavat sen aktiivisen kuljetuksen, on kutsuttu SGLT: ksi "natrium-glukoosin kuljetusproteiineiksi".
Viimeksi mainitut saavat tarvittavan vapaan energian glukoosin kuljetuksen suorittamiseksi sen natriumionin kuljetuskonsentraation gradienttia vasten. Ainakin 6 SGLT: n isoformia on tunnistettu ja niiden sijainti näyttää rajoittuvan epiteelisolumembraaneihin .
SGLT-ominaisuudet
SGLT-kuljettimet eivät ole spesifisiä glukoosille, ne kykenevät kuljettamaan useita erilaisia metaboliitteja, kuten aminohappoja, galaktoosia ja muita metaboliitteja, ja tätä varten ne käyttävät natriumioni-siirtoransportin vapauttamaa energiaa sen pitoisuusgradientin hyväksi. Kirjoittanut: speciLadyofHats).push ({});
Tämän tyyppisen kuljettajan laajimmin tutkittu tehtävä on glukoosin imeytyminen virtsaan.
Tähän imeytymisprosessiin sisältyy hiilihydraatin mobilisoituminen munuaisputkista putkimaisen epiteelin solujen läpi peritubulaaristen kapillaarien luumeniin. Koska se on suuren kapasiteetin ja affiniteetin isoformi glukoosille SGLT-2, joka on tärkein tekijä.
Suolistossa tapahtuvan glukoosin imeytymisfunktion annetaan SGLT-1: lle, kuljettajalle, jolla on alhainen kapasiteetti, vaikka sillä on pieni kapasiteetti, korkea affiniteetti glukoosiin.
Tämän perheen kolmas jäsen, SGLT3, ilmentyy luustolihasten ja hermosto- solujen kalvoissa, joissa se ei näytä toimivan glukoosin kuljettajana, vaan pikemminkin tämän sokerin pitoisuuksien anturina solunulkoisessa väliaineessa.
SGLT4-, SGLT5- ja SGLT6-isoformien toimintoja ei ole toistaiseksi määritetty.
Viitteet
- Abramson J, Wright EM. Na-symponerien rakenne ja toiminta käänteisillä toistoilla. Curr Opin Struct Biol., 2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Crane RK. Tutkimukset sokerien imeytymisestä suolesta. VII. Fenyyliglykosidikuljetus ja sen mahdollinen suhde sokerien aktiivisen kuljetuksen floritsiiniin estämiseen ohutsuolessa. Biochim Biophys Acta, 1964; 93: 116 - 135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Solunsisäinen hypertonisuus on vastuussa vesivuoasta, joka liittyy Na_ / glukoosin kuljetukseen. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Nopea jännitteen puristin kuvaa uuden komponentin ennätystilan virroista Na_-glukoosin kuljetusvälineestä. Biophys J. 1996; 71: 2544 - 2 552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Monosakkaridikuljettajien ilmentyminen diabeetikoiden ihmisten suolistossa. Am J Physiol Ruoansulatuskanavan maksa Physiol. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. SLC5-perheen jäsenen SGLT3 oletettu kudoksen sijainti ja toiminta. Exp Physiol. 2017; 102 (1): 5 - 13.
- Turk E, Wright EM. Kalvotopologiset aiheet SGLT-kuljettajaperheessä. 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. Vibrio parahaemolyticus vSGLT: n molekyylin karakterisointi: malli natriumilla kytkettyihin sokerin kuljetusliikkeisiin. J Biol Chem. 2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Hiilihydraattien sitoutumiskohtien analyysi ja ennustaminen. Protein Eng. 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. Ihmisen natriumglukoosikuljettajien biologia. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733 - 794.