Transport proteina natrij-glukoza (SGLT) odgovoran je za prijenos aktivnog transporta glukoze u stanicama sisavaca prema koncentracijskom gradijentu. Energija potrebna za omogućavanje ovog transporta dobiva se iz natrijevog kotransporta u istom smjeru (symport).
Njegova je lokacija ograničena na membranu stanica koja tvore epitelna tkiva odgovorna za apsorpciju i reapsorpciju hranjivih tvari (tankog crijeva i proksimalnog isprepletenog tubula bubrega).
Transporteri glukoze SGLT, za razliku od GLUT-a, vrše transport glukoze i natrija u odnosu na njihov gradijent koncentracije. Autor NuFS, Državno sveučilište San Jose, modificirano iz Wikimedia Commons.
Do danas je opisano samo šest izoforma koje pripadaju ovoj obitelji prijevoznika: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 i SGLT-6. U svima njima, elektrokemijska struja nastala transportom natrijevog iona daje energiju i inducira konformacijsku promjenu strukture proteina potrebnih za premještanje metabolita na drugu stranu membrane.
Međutim, svi se ovi izoformi međusobno razlikuju predstavljajući razlike u:
- Stupanj afiniteta koji imaju prema glukozi,
- Sposobnost provođenja transporta glukoze, galaktoze i aminokiselina,
- Stupanj do kojeg ih inhibira florizin i
- Mjesto tkiva.
Molekularni mehanizmi transporta glukoze
Glukoza je monosaharid sa šest ugljika koji većina postojećih tipova stanica koristi za energiju putem metaboličkih oksidacijskih putova.
S obzirom na svoju veliku veličinu i u osnovi hidrofilnu prirodu, on nije u stanju prijeći stanične membrane slobodnom difuzijom. Zbog toga, njihova mobilizacija u citosol ovisi o prisutnosti transportnih proteina u navedenim membranama.
Do sada proučeni transporteri glukoze obavljaju transport ovog metabolita pasivnim ili aktivnim transportnim mehanizmima. Pasivni transport razlikuje se od aktivnog transporta po tome što ne zahtijeva snabdijevanje energijom, jer se događa u korist gradijenta koncentracije.
Proteini koji sudjeluju u pasivnom transportu glukoze pripadaju obitelji GLUT-ovih difuznih transportera, nazvanih po skraćenici na engleskom jeziku pojma „Glukozni transporteri“. Dok se oni koji obavljaju njezin aktivni transport nazivaju SGLT "proteinima transport natrija i glukoze".
Potonji dobivaju slobodnu energiju potrebnu za obavljanje transporta glukoze u odnosu na njezin gradijent koncentracije kotransporta natrijevog iona. Identificirano je najmanje 6 izoforma SGLT-a i čini se da je njihova lokacija ograničena na epitelne stanične membrane .
Značajke SGLT-a
SGLT transporteri nisu specifični za glukozu, sposobni su prenijeti drugu vrstu metabolita kao što su aminokiseline, galaktoza i drugi metaboliti, a za to koriste energiju koju cotransport natrijeva iona oslobađa u korist njegovog koncentracijskog gradijenta. Prema speciLadyofHats).push ({});
Najraširenija funkcija ove vrste transportera je reapsorpcija glukoze u urinu.
Ovaj postupak reapsorpcije uključuje mobilizaciju ugljikohidrata iz bubrežnih tubula kroz stanice tubularnog epitela do lumena peritubularnih kapilara. Kao izoform velikog kapaciteta i afiniteta za glukozu SGLT-2, koji je glavni pridonositelj.
Funkcija apsorpcije glukoze u crijevnom traktu pripisuje se SGLT-1, transporteru koji unatoč niskom kapacitetu ima visoki afinitet za glukozu.
Treći član ove obitelji, SGLT3, izražava se u membranama skeletnih mišića i stanica živčanog sustava, gdje se čini da ne djeluje kao prijenosnik glukoze, već kao senzor koncentracije ovog šećera u izvanstaničnom mediju.
Funkcije izoforma SGLT4, SGLT5 i SGLT6 do sada nisu određene.
Reference
- Abramson J, Wright EM. Struktura i funkcija Na simposora s obrnutim ponavljanjima. Curr Mišljenje o strukturi biol. 2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Crane RK. Studije o mehanizmu crijevne apsorpcije šećera. VII. Transport fenilglikozida i njegova moguća veza s florizinom inhibira aktivni transport šećera kroz tanko crijevo. Biochim Biophys Acta, 1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Intracelularna hipertoničnost odgovorna je za protok vode povezan s kotransportom Na_ / glukoze. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Brza naponska stezaljka otkriva novu komponentu pretpostajnih struja kotransportera Na_-glukoze. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Izražavanje transportera monosaharida u crijevima kod dijabetičara. Am J Physiol Gastrointest jetreni fiziol. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. Položaj plutativnog tkiva i funkcija člana obitelji SLC5 SGLT3. Exp Physiol. 2017; 102 (1): 5-13.
- Turk E, Wright EM. Membranski topološki motivi u obitelji transportera 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. Molekularna karakterizacija Vibrio parahaemolyticus vSGLT: model za kotransportere šećera uparene natrijem. J Biol Chem. 2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Analiza i predviđanje mjesta vezivanja ugljikohidrata. Protein Eng 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. Biologija humanih transportera natrijske glukoze. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733-794.