Транспорт білків натрію-глюкози (SGLT) відповідає за перенесення активного транспорту глюкози в клітинах ссавців проти градієнта концентрації. Енергія, необхідна для здійснення цього транспорту, отримується від котранспорту натрію в тому ж напрямку (симпорт).
Його розташування обмежене мембраною клітин, які утворюють епітеліальні тканини, відповідальні за всмоктування та реабсорбцію поживних речовин (тонкої кишки та проксимальної згорнутої трубки нирки).
Транспортери глюкози SGLT, на відміну від ГЛУТ, здійснюють транспортування глюкози та натрію проти їх градієнта концентрації. Автор NuFS, Державний університет Сан-Хосе, модифікований Вікісховищем.
На сьогоднішній день описано лише шість ізоформ, що належать до цього сімейства транспортерів: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 та SGLT-6. У всіх них електрохімічний струм, що утворюється при транспортуванні іона натрію, забезпечує енергію та індукує конформаційну зміну структури білка, необхідну для перенесення метаболіту на іншу сторону мембрани.
Однак усі ці ізоформи відрізняються одна від одної, представляючи відмінності у:
- Ступінь спорідненості до глюкози,
- Здатність здійснювати транспорт глюкози, галактози та амінокислот,
- Ступінь, до якої вони інгібуються флоризином і
- Розташування тканини.
Молекулярні механізми транспорту глюкози
Глюкоза - це шестивуглецевий моносахарид, який використовується більшістю існуючих типів клітин для отримання енергії шляхом метаболічних окислювальних шляхів.
Враховуючи великі розміри і по суті гідрофільну природу, він не в змозі перетнути мембрани клітин шляхом вільної дифузії. Тому їх мобілізація до цитозолу залежить від наявності транспортних білків у зазначених мембранах.
Досліджені досі транспортери глюкози здійснюють транспортування цього метаболіту пасивними або активними транспортними механізмами. Пасивний транспорт відрізняється від активного транспорту тим, що він не потребує енергозабезпечення, оскільки відбувається на користь градієнта концентрації.
Білки, що беруть участь у пасивному транспорті глюкози, належать до сімейства GLUT, що сприяють дифузійним транспортерам, названому на честь абревіатури англійською мовою терміна "Glucose Transports". У той час як ті, хто здійснює його активний транспорт, були названі SGLT "транспортними білками глюкози".
Останні отримують вільну енергію, необхідну для здійснення транспорту глюкози проти градієнта її концентрації котранспорту іона натрію. Ідентифіковано щонайменше 6 ізоформ SGLT, і їх розташування, здається, обмежене мембранами епітеліальних клітин .
Особливості SGLT
Транспортери SGLT не є специфічними для глюкози, вони здатні транспортувати інший різновид метаболітів, таких як амінокислоти, галактоза та інші метаболіти, і для цього вони використовують енергію, що виділяється котранспортом іону натрію на користь його градієнта концентрації. За speciLadyofHats) .push ({});
Найбільш широко вивчена функція цього типу транспортерів - реабсорбція глюкози в сечі.
Цей процес реабсорбції передбачає мобілізацію вуглеводів з ниркових канальців через клітини канальцевого епітелію до просвіту очеревинних капілярів. Будучи ізоформою високої ємності та спорідненості до глюкози SGLT-2, яка є головним фактором.
Функція поглинання глюкози в кишковому тракті приписується SGLT-1, транспортеру, який, незважаючи на низьку ємність, має високу спорідненість до глюкози.
Третій член цього сімейства, SGLT3, виражається в мембранах клітин скелетних м’язів та нервової системи, де, здається, він не виступає як переносник глюкози, а як сенсор концентрації цього цукру у позаклітинному середовищі.
Функції ізоформ SGLT4, SGLT5 та SGLT6 поки що не визначені.
Список літератури
- Абрамсон Дж, Райт ЕМ. Структура та функція Na-симпортерів із перевернутими повторами. Curr Opin Struct Biol. 2009; 19: 425-432.
- Альварадо Ф, Кран РК. Дослідження механізму всмоктування цукрів в кишечнику. VII. Транспорт феніглікозиду та його можливий зв’язок з інгібуванням флоризину активного транспорту цукрів тонкою кишкою. Biochim Biophys Acta. 1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Внутрішньоклітинна гіпертонус відповідає за потік води, пов'язаний з котранспортом Na_ / глюкози. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Швидкий затискач напруги розкриває новий компонент струмів попереднього стану від котранспортера Na_-глюкози. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Експресія транспортерів моносахариду в кишечнику людини діабетиком. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. Путативне розташування тканин та функції члена сім'ї SLC5 SGLT3. Досвід Фізіол. 2017 рік; 102 (1): 5-13.
- Турк Е, Райт ЕМ. Мембранні топологічні мотиви в сім'ї котранспортерів 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. Молекулярна характеристика Vibrio parahaemolyticus vSGLT: модель для транспортування цукру, сполученого натрієм. J Biol Chem. 2000; 275: 25711-25716.
- Тароні С, Джонс S, Торнтон Дж. Аналіз та прогнозування сайтів зв'язування вуглеводів. Білок англ. 2000; 13: 89-98.
- Райт EM, Loo DD, Hirayama BA. Біологія транспортерів глюкози натрію людини. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733-794.