The olbaltumvielas nātrija-glikozes transporta (SGLT) ir atbildīgi par aktīvo glikozes transportu zīdītāju šūnām pret koncentrācijas gradientu. Enerģija, kas nepieciešama, lai šī transportēšana būtu iespējama, tiek iegūta no nātrija kotransporta tajā pašā virzienā (symport).
Tās atrašanās vieta ir ierobežota ar šūnu membrānām, kas veido epitēlija audus, kas ir atbildīgi par barības vielu uzsūkšanos un reabsorbciju (tievās zarnas un nieru proksimālā izliektā kanāliņš).
Glikozes transportētāji SGLT, atšķirībā no GLUT, pārvadā glikozi un nātriju, salīdzinot ar to koncentrācijas gradientu. Autors NuFS, Sanhosē štata universitāte, modificēts Wikimedia Commons.
Līdz šim ir aprakstītas tikai sešas izoformas, kas pieder šai pārvadātāju saimei: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 un SGLT-6. Visos tajos elektroķīmiskā strāva, ko rada nātrija jonu transportēšana, nodrošina enerģiju un izsauc konformācijas izmaiņas olbaltumvielu struktūrā, kas nepieciešama metabolīta pārvietošanai uz membrānas otru pusi.
Tomēr visas šīs izoformas atšķiras viena no otras, parādot atšķirības:
- Afinitātes pakāpe pret glikozi,
- Iespēja veikt glikozes, galaktozes un aminoskābju transportēšanu,
- Pakāpe, kādā tos kavē florizīns un
- Audu atrašanās vieta.
Glikozes transporta molekulārie mehānismi
Glikoze ir sešu oglekļa monosaharīds, ko vairums esošo šūnu veidu izmanto enerģijai caur metabolisma oksidācijas ceļiem.
Ņemot vērā tā lielo izmēru un būtībā hidrofilo raksturu, tas nespēj šķērsot šūnu membrānas, veicot brīvu difūziju. Tādēļ to mobilizācija citosolā ir atkarīga no transporta proteīnu klātbūtnes minētajās membrānās.
Līdz šim pētītie glikozes transportētāji veic šī metabolīta transportēšanu ar pasīviem vai aktīviem transporta mehānismiem. Pasīvais transports atšķiras no aktīvā transporta ar to, ka tam nav nepieciešama energoapgāde, jo tas notiek par labu koncentrācijas gradientam.
Olbaltumvielas, kas iesaistītas pasīvā glikozes transportēšanā, pieder pie GLUT atvieglotiem difūzijas transportētājiem, kas nosaukti pēc termina "Glikozes pārvadātāji" akronīma angļu valodā. Kaut arī tie, kas veic aktīvu tā transportēšanu, ir saukti par SGLT par "nātrija-glikozes transporta proteīniem".
Pēdējie iegūst brīvo enerģiju, kas nepieciešama, lai veiktu glikozes transportēšanu pret tā koncentrācijas gradientu nātrija jonu kotransportā. Ir identificētas vismaz 6 SGLT izoformas, un to atrašanās vieta, šķiet, ir ierobežota ar epitēlija šūnu membrānām .
SGLT funkcijas
SGLT transportētāji nav specifiski glikozei, tie spēj pārvadāt citu veidu metabolītus, piemēram, aminoskābes, galaktozi un citus metabolītus, un šim nolūkam viņi izmanto nātrija jonu kotransporta atbrīvoto enerģiju par labu tā koncentrācijas gradientam. Autors: speciLadyofHats) .push ({});
Plašāk pētītā šāda veida transportētāja funkcija ir glikozes reabsorbcija urīnā.
Šis reabsorbcijas process ietver ogļhidrātu mobilizāciju no nieru kanāliņiem caur cauruļveida epitēlija šūnām uz peritubulāro kapilāru lūmenu. Ir lieljaudas un afinitātes pret glikozi SGLT-2 izoforma, kas ir galvenais tās veicinātājs.
Glikozes absorbcijas funkcija zarnu traktā tiek attiecināta uz SGLT-1 - transportētāju, kam, kaut arī tam ir maza kapacitāte, ir augsta afinitāte pret glikozi.
Trešais šīs ģimenes loceklis - SGLT3 - izpaužas skeleta muskuļu un nervu sistēmas šūnu membrānās, kur šķiet, ka tā nedarbojas kā glikozes transportētājs, bet drīzāk kā šī cukura koncentrācijas sensors ārpusšūnu vidē.
Izoformu SGLT4, SGLT5 un SGLT6 funkcijas līdz šim nav noteiktas.
Atsauces
- Abramsons J, Wright EM. Na symporteru ar apgrieztu atkārtojumu struktūra un darbība. Curr Opin Struct Biol., 2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Crane RK. Pētījumi par cukuru absorbcijas mehānismu zarnās. VII. Fenilglikozīdu transportēšana un tā iespējamā saistība ar phlorizin kavēšanu aktīvajam cukuru transportam pa tievo zarnu. Biochim Biophys Acta, 1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Starpšūnu hipertoniskums ir atbildīgs par ūdens plūsmu, kas saistīta ar Na_ / glikozes kotransportu. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Čens XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Ātrsprieguma skava atklāj jaunu Na_-glikozes kotransportiera nepastāvīga stāvokļa straumju komponentu. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Monosaharīdu nesēju ekspresija diabēta slimnieku zarnās. Am J Physiol gremošanas trakta aknu Physiol. 2002. gads; 282: G241 – G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. SLC5 ģimenes locekļa SGLT3 domājamā audu atrašanās vieta un funkcija. Exp Physiol. 2017. gads; 102 (1): 5-13.
- Turk E, Wright EM. Membrānas topoloģijas motīvi SGLT kotransportieru saimē. 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 molekulārais raksturojums: modelis ar nātriju savienotiem cukura kotransportieriem. J Biol Chem., 2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Ogļhidrātu saistīšanās vietu analīze un prognozēšana. Proteīns Eng. 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. Cilvēka nātrija glikozes nesēju bioloģija. Physiol Rev., 2011; 91 (2): 733-794.