Эти белки транспорт натрия-глюкоза (SGLT) отвечают за перенос активного транспорта глюкозы в клетках млекопитающих против градиента концентрации. Энергия, необходимая для того, чтобы сделать эту транспортировку возможной, поступает от котранспорта натрия в том же направлении (симпорт).
Его расположение ограничено мембраной клеток, которые образуют эпителиальные ткани, ответственные за абсорбцию и реабсорбцию питательных веществ (тонкий кишечник и проксимальный извитый канальец почки).
Транспортеры глюкозы SGLT, в отличие от GLUT, осуществляют транспорт глюкозы и натрия против их градиента концентрации. Создано NuFS, Государственный университет Сан-Хосе, модифицировано на сайте Wikimedia Commons.
На сегодняшний день описано только шесть изоформ, принадлежащих к этому семейству переносчиков: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 и SGLT-6. Во всех из них электрохимический ток, генерируемый переносом иона натрия, обеспечивает энергию и вызывает конформационные изменения в структуре белка, необходимые для перемещения метаболита на другую сторону мембраны.
Однако все эти изоформы отличаются друг от друга наличием различий в:
- Степень их сродства к глюкозе,
- Способность осуществлять транспорт глюкозы, галактозы и аминокислот,
- Степень их ингибирования флоризином и
- Расположение ткани.
Молекулярные механизмы транспорта глюкозы
Глюкоза - это шестиуглеродный моносахарид, который используется большинством существующих типов клеток для получения энергии посредством метаболических путей окисления.
Учитывая его большой размер и гидрофильную природу, он не может пересекать клеточные мембраны путем свободной диффузии. Следовательно, их мобилизация в цитозоль зависит от присутствия транспортных белков в указанных мембранах.
Переносчики глюкозы, изученные до сих пор, осуществляют транспорт этого метаболита с помощью пассивных или активных транспортных механизмов. Пассивный транспорт отличается от активного тем, что не требует подачи энергии, так как он происходит в пользу градиента концентрации.
Белки, участвующие в пассивном транспорте глюкозы, принадлежат к семейству GLUT-транспортеров с облегченной диффузией, названных в честь английского аббревиатуры термина «транспортеры глюкозы». В то время как те, которые осуществляют его активный транспорт, были названы SGLT для «белков транспорта натрия-глюкозы».
Последние получают свободную энергию, необходимую для переноса глюкозы против градиента ее концентрации при совместном переносе иона натрия. Идентифицировано по крайней мере 6 изоформ SGLT, и их расположение, по-видимому, ограничено мембранами эпителиальных клеток .
SGLT Особенности
Транспортеры SGLT не специфичны для глюкозы, они способны транспортировать другие метаболиты, такие как аминокислоты, галактоза и другие метаболиты, и для этого они используют энергию, выделяемую котранспортом ионов натрия, в пользу градиента его концентрации. Автор speciLadyofHats) .push ({});
Наиболее широко изученной функцией этого типа переносчика является реабсорбция глюкозы с мочой.
Этот процесс реабсорбции включает мобилизацию углеводов из почечных канальцев через клетки канальцевого эпителия в просвет перитубулярных капилляров. SGLT-2 является изоформой с высокой емкостью и сродством к глюкозе, которая вносит основной вклад.
Функция абсорбции глюкозы в кишечном тракте приписывается SGLT-1, переносчику, который, несмотря на низкую емкость, имеет высокое сродство к глюкозе.
Третий член этого семейства, SGLT3, экспрессируется в мембранах клеток скелетных мышц и нервной системы, где он, по-видимому, действует не как переносчик глюкозы, а скорее как датчик концентрации этого сахара во внеклеточной среде.
Функции изоформ SGLT4, SGLT5 и SGLT6 до сих пор не определены.
Ссылки
- Абрамсон Дж, Райт Э.М. Структура и функция симпортеров Na с инвертированными повторами. Curr Opin Struct Biol.2009; 19: 425-432.
- Альварадо Ф., Крейн РК. Исследования механизма всасывания сахаров в кишечнике. VII. Транспорт фенилгликозидов и его возможная связь с ингибированием флоризином активного транспорта сахаров тонким кишечником. Biochim Biophys Acta.1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Внутриклеточный гипертонус отвечает за водный поток, связанный с котранспортом Na / глюкозы. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Чен XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Быстрые зажимы напряжения раскрывают новую составляющую токов доустановившегося состояния от котранспортера Na_-глюкозы. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Дайер Дж., Вуд И.С., Паледжвала А., Эллис А., Ширази-Бичи С.П. Экспрессия транспортеров моносахаридов в кишечнике людей с диабетом. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2002; 282: G241-G248.
- Сотак М., Маркс Дж., Анвин Р.Дж. Предполагаемое расположение ткани и функция SGLT3 члена семейства SLC5. Exp Physiol. 2017; 102 (1): 5-13.
- Терк Э., Райт Э.М. Мотивы топологии мембраны в семействе котранспортеров SGLT. J Membr Biol.1997; 159: 1-20.
- Терк Э., Ким О, Ле Кутр Дж., Уайтлегдж Дж. П., Эскандари С., Лам Дж. Т., Креман М., Зампиги Дж., Фаулл К.Ф., Райт Э.М. Молекулярная характеристика Vibrio parahaemolyticus vSGLT: модель натрий-связанных сахарных котранспортеров. J Biol Chem.2000; 275: 25711-25716.
- Тарони С., Джонс С., Торнтон Дж. М.. Анализ и прогноз сайтов связывания углеводов. Protein Eng.2000; 13: 89-98.
- Райт Э.М., Лу ДД, Хираяма Б.А. Биология переносчиков натриевой глюкозы человека. Physiol Rev.2011; 91 (2): 733-794.