De transport de glucoza de sodiu (SGLT) Proteinele sunt responsabile pentru efectuarea transportului glucozei activ în celulele de mamifere împotriva unui gradient de concentrație. Energia necesară pentru a face posibil acest transport este achiziționată de la cotransportul de sodiu în aceeași direcție (simport).
Localizarea sa este limitată la membrana celulelor care formează țesuturile epiteliale responsabile de absorbția și reabsorbția substanțelor nutritive (intestinul subțire și tubulul convolut proximal al rinichiului).
Transportorii de glucoză SGLT, spre deosebire de GLUT, efectuează transportul de glucoză și sodiu împotriva gradientului lor de concentrație. De NuFS, Universitatea de Stat din San Jose, modificată Wikimedia Commons.
Până în prezent, doar șase izoforme aparținând acestei familii de transportatori au fost descrise: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 și SGLT-6. În toate acestea, curentul electrochimic generat de transportul ionului de sodiu asigură energie și induce schimbarea conformațională a structurii proteinei necesare pentru a transloca metabolitul în cealaltă parte a membranei.
Cu toate acestea, toate aceste izoforme diferă unele de altele, prezentând diferențe în:
- Gradul de afinitate pe care îl au pentru glucoză,
- Capacitatea de a efectua transportul glucozei, galactozei și aminoacizilor,
- Gradul în care sunt inhibate de florizină și
- Locația țesutului.
Mecanisme moleculare de transport a glucozei
Glucoza este o monosacharidă cu șase carbon care este utilizată de majoritatea tipurilor de celule existente pentru energie prin căi de oxidare metabolică.
Având în vedere dimensiunea mare și natura esențială hidrofilă, nu poate traversa membranele celulare prin difuzie gratuită. Prin urmare, mobilizarea lor la citosol depinde de prezența proteinelor de transport în respectivele membrane.
Transportatorii de glucoză studiați până în prezent efectuează transportul acestui metabolit prin mecanisme de transport pasive sau active. Transportul pasiv diferă de transportul activ prin faptul că nu necesită o alimentare cu energie, deoarece are loc în favoarea unui gradient de concentrare.
Proteinele implicate în transportul pasiv al glucozei aparțin familiei transportorilor de difuzie care au facilitat GLUT-uri, numite după acronimul în engleză a termenului „Transportori de glucoză”. În timp ce cei care efectuează un transport activ al acestuia au fost numiți SGLT pentru „proteine de transport sodiu-glucoză”.
Acestea din urmă obțin energia gratuită necesară pentru a efectua transportul de glucoză împotriva gradientului său de concentrație a cotransportului ionului de sodiu. Cel puțin 6 izoforme de SGLT au fost identificate și localizarea lor pare a fi restricționată la membranele celulare epiteliale .
Caracteristici SGLT
Transportorii SGLT nu sunt specifici pentru glucoză, sunt capabili să transporte o altă varietate de metaboliți, cum ar fi aminoacizii, galactoza și alți metaboliți și pentru aceasta folosesc energia eliberată de cotransportul de ioni de sodiu în favoarea gradientului său de concentrație. Prin speciLadyofHats) .push ({});
Cea mai studiată funcție a acestui tip de transportor este reabsorbția glucozei în urină.
Acest proces de reabsorbție implică mobilizarea carbohidraților din tubulii renali prin celulele epiteliului tubular la lumenul capilarelor peritubulare. Fiind izoforma de mare capacitate și afinitate pentru glucoza SGLT-2, care este principalul contribuitor.
Funcția de absorbție a glucozei din tractul intestinal este atribuită SGLT-1, un transportor care, deși are o capacitate scăzută, are o afinitate ridicată pentru glucoză.
Cel de-al treilea membru al acestei familii, SGLT3, este exprimat în membranele mușchilor scheletici și celulelor sistemului nervos, unde pare să nu acționeze ca un transportor de glucoză, ci mai degrabă ca un senzor al concentrațiilor acestui zahăr în mediul extracelular.
Funcțiile izoformelor SGLT4, SGLT5 și SGLT6 nu au fost stabilite până în prezent.
Referințe
- Abramson J, Wright EM. Structura și funcționarea simporterilor Na cu repetări inversate Curr Opin Struct Biol. 2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Crane RK. Studii privind mecanismul absorbției intestinale a zaharurilor. VII. Transportul de fenilglicozide și relația sa posibilă cu inhibarea phlorizinei a transportului activ al zaharurilor de către intestinul subțire. Biochim Biophys Acta. 1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Hipertonicitatea intracelulară este responsabilă pentru fluxul de apă asociat cu cotransportul Na_ / glucoză. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Clema de tensiune rapidă dezvăluie o nouă componentă a curenților în stare presteady din cotransporter Na_-glucoză. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Expresia transportorilor de monosacharide în intestinul oamenilor diabetici. Am J Physiol Fiziol gastrointest hepatic. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marcaje J, Unwin RJ. Localizarea țesutului putativ și funcția membrului familiei SLC5 SGLT3. Exp Physiol. 2017; 102 (1): 5-13.
- Turk E, Wright EM. Motive de topologie membrană din familia cotransportatorului 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. Caracterizarea moleculară a Vibrio parahaemolyticus vSGLT: un model pentru cotransportatoare de zahăr cuplate cu sodiu. J Biol Chem. 2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Analiza și predicția siturilor de legare a carbohidraților. Protein ing. 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. Biologia transportorilor de glucoză de sodiu uman. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733-794.