Tieto proteíny sodný-glukózu dopravy (SGLT) sú zodpovedné za nesúci aktívny transport glukózy v bunkách cicavcov proti koncentračnému gradientu. Energia potrebná na umožnenie tohto transportu sa získava zo spoločného transportu sodíka rovnakým smerom (symport).
Jeho umiestnenie je obmedzené na membránu buniek, ktoré tvoria epitelové tkanivá zodpovedné za absorpciu a reabsorpciu živín (tenké črevo a proximálny stočený kanálik obličky).
Transportéry glukózy SGLT, na rozdiel od GLUT, vykonávajú transport glukózy a sodíka proti ich koncentračnému gradientu. Autor: NuFS, San Jose State University, modifikovaná Wikimedia Commons.
K dnešnému dňu bolo opísaných iba šesť izoforiem patriacich do tejto skupiny transportérov: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 a SGLT-6. Vo všetkých z nich poskytuje elektrochemický prúd generovaný transportom sodíkového iónu energiu a indukuje konformačnú zmenu v štruktúre proteínu potrebnú na translokáciu metabolitu na druhú stranu membrány.
Všetky tieto izoformy sa však navzájom líšia tým, že vykazujú rozdiely v:
- Stupeň afinity k glukóze,
- Schopnosť vykonávať transport glukózy, galaktózy a aminokyselín,
- Stupeň, v akom sú inhibované florizínom a
- Umiestnenie tkaniva.
Molekulárne mechanizmy transportu glukózy
Glukóza je monosacharid so šiestimi uhlíkmi, ktorý sa používa vo väčšine existujúcich typov buniek na energiu prostredníctvom metabolických oxidačných ciest.
Vzhľadom na svoju veľkú veľkosť a v podstate hydrofilnú povahu nie je schopná prechádzať cez bunkové membrány voľnou difúziou. Preto ich mobilizácia na cytosol závisí od prítomnosti transportných proteínov v uvedených membránach.
Doteraz študované transportéry glukózy vykonávajú transport tohto metabolitu pasívnymi alebo aktívnymi transportnými mechanizmami. Pasívna preprava sa líši od aktívnej dopravy v tom, že nevyžaduje dodávku energie, pretože sa vyskytuje v prospech koncentračného gradientu.
Proteíny zapojené do pasívneho transportu glukózy patria do rodiny difúznych transportérov uľahčujúcich difúziu GLUT, pomenovaných po anglickom skratke pre výraz „glukózové transportéry“. Zatiaľ čo tie, ktoré ho vykonávajú aktívnym transportom, sa nazývajú SGLT pre „transportné proteíny sodík-glukóza“.
Posledne menované získavajú voľnú energiu potrebnú na uskutočnenie transportu glukózy oproti jej koncentračnému gradientu spoločného transportu sodíkového iónu. Identifikovalo sa najmenej 6 izoforiem SGLT a zdá sa, že ich umiestnenie je obmedzené na membrány epitelových buniek .
Funkcie SGLT
Transportéry SGLT nie sú špecifické pre glukózu, sú schopné transportovať ďalšiu paletu metabolitov, ako sú aminokyseliny, galaktóza a ďalšie metabolity, a na tento účel využívajú energiu uvoľňovanú kotransportom sodíkových iónov v prospech svojho koncentračného gradientu. SpecialLadyofHats) .push ({});
Najčastejšie študovanou funkciou tohto typu transportéra je reabsorpcia glukózy v moči.
Tento proces reabsorpcie zahŕňa mobilizáciu uhľohydrátov z obličkových kanálikov cez bunky tubulárneho epitelu do lúmenu peritubulárnych kapilár. Je izoformou s vysokou kapacitou a afinitou pre glukózu SGLT-2, ktorá je hlavným prispievateľom.
Funkcia absorpcie glukózy v intestinálnom trakte sa pripisuje SGLT-1, transportéru, ktorý napriek nízkej kapacite má vysokú afinitu k glukóze.
Tretí člen tejto rodiny, SGLT3, je exprimovaný v membránach buniek kostrového svalstva a nervového systému, kde sa javí, že nepôsobí ako transportér glukózy, ale skôr ako senzor koncentrácií tohto cukru v extracelulárnom médiu.
Funkcie izoforiem SGLT4, SGLT5 a SGLT6 neboli doteraz stanovené.
Referencie
- Abramson J, Wright EM. Štruktúra a funkcia Na symporterov s obrátenými opakovaniami. Curr Opin Struct Biol. 2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Crane RK. Štúdie o mechanizme črevnej absorpcie cukrov. VII. Transport fenylglykozidu a jeho možný vzťah k inhibícii aktívneho transportu cukrov v tenkom čreve florizínom. Biochim Biophys Acta, 1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Intracelulárna hypertonicita je zodpovedná za vodný tok súvisiaci s spoločným transportom Na_ / glukózy. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Svorka s rýchlym napätím zverejňuje novú zložku prúdov v ustálenom stave z ko-transportéra Na_-glukózy. Biophys J. 1996; 71: 2544 - 2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Expresia transportérov monosacharidov v čreve diabetikov. Am J Physiol Gastrointestinálny fyziologický roztok v pečeni. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. Predpokladané umiestnenie tkaniva a funkcia člena rodiny SLC5 SGLT3. Exp Physiol. 2017; 102 (1): 5-13.
- Turk E, Wright EM. Motívy membránovej topológie v skupine kotransportérov rodiny 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. Molekulárna charakterizácia Vibrio parahaemolyticus vSGLT: model koksansportérov cukrov s väzbou na sodík. J Biol Chem. 2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Analýza a predpoveď väzobných miest pre sacharidy. Protein Eng. 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. Biológia ľudských transportérov glukózy sodíka. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733 - 794.