De natrium-glucose transporteiwitten (SGLT) zijn verantwoordelijk voor het actieve transport van glucose in zoogdiercellen tegen een concentratiegradiënt. De energie die nodig is om dit transport mogelijk te maken, wordt verkregen uit het natriumcotransport in dezelfde richting (symport).
De locatie is beperkt tot het membraan van de cellen die de epitheelweefsels vormen die verantwoordelijk zijn voor de opname en reabsorptie van voedingsstoffen (dunne darm en de proximale ingewikkelde tubulus van de nier).
Glucosetransporteurs SGLT voeren, in tegenstelling tot GLUT's, het transport van glucose en natrium tegen hun concentratiegradiënt uit. Door NuFS, San Jose State University, gewijzigd op Wikimedia Commons.
Tot op heden zijn er slechts zes isovormen beschreven die tot deze familie van transporters behoren: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 en SGLT-6. In alle gevallen levert de elektrochemische stroom die wordt gegenereerd door het transport van het natriumion energie en induceert de conformationele verandering in de structuur van het eiwit die nodig is om de metaboliet naar de andere kant van het membraan te verplaatsen.
Al deze isovormen verschillen echter van elkaar door verschillen te presenteren in:
- De mate van affiniteit die ze hebben voor glucose,
- Het vermogen om het transport van glucose, galactose en aminozuren uit te voeren,
- De mate waarin ze worden geremd door florizin en
- De weefsellocatie.
Moleculaire mechanismen van glucosetransport
Glucose is een monosaccharide met zes koolstofatomen die door de meeste bestaande celtypen wordt gebruikt voor energie via metabolische oxidatieroutes.
Gezien zijn grote omvang en in wezen hydrofiele aard, is het niet in staat celmembranen te passeren door vrije diffusie. Daarom hangt hun mobilisatie naar het cytosol af van de aanwezigheid van transporteiwitten in genoemde membranen.
De tot dusver bestudeerde glucosetransporters voeren het transport van deze metaboliet uit via passieve of actieve transportmechanismen. Passief transport onderscheidt zich van actief transport doordat er geen energietoevoer voor nodig is, aangezien het plaatsvindt ten gunste van een concentratiegradiënt.
De eiwitten die betrokken zijn bij het passieve transport van glucose behoren tot de familie van GLUTs-gefaciliteerde diffusietransporters, genoemd naar het acroniem in het Engels van de term "Glucose Transporters". Terwijl degenen die een actief transport ervan uitvoeren, SGLT worden genoemd voor "natrium-glucose transporteiwitten".
Deze laatste verkrijgen de vrije energie die nodig is om het transport van glucose uit te voeren tegen zijn concentratiegradiënt van het cotransport van het natriumion. Er zijn ten minste 6 isovormen van SGLT geïdentificeerd en hun locatie lijkt beperkt te zijn tot epitheelcelmembranen .
SGLT-functies
De SGLT-transporters zijn niet specifiek voor glucose, ze zijn in staat om een andere verscheidenheid aan metabolieten zoals aminozuren, galactose en andere metabolieten te transporteren, en hiervoor gebruiken ze de energie die vrijkomt door het natriumion-cotransport ten gunste van de concentratiegradiënt. Door speciLadyofHats) .push ({});
De meest bestudeerde functie van dit type transporter is de reabsorptie van glucose in de urine.
Dit reabsorptieproces omvat de mobilisatie van koolhydraten uit de niertubuli door de cellen van het tubulaire epitheel naar het lumen van de peritubulaire capillairen. De isovorm zijn met een hoge capaciteit en affiniteit voor glucose SGLT-2, die de belangrijkste bijdrage levert.
De glucose-absorptiefunctie in het darmkanaal wordt toegeschreven aan SGLT-1, een transporter die ondanks een lage capaciteit toch een hoge affiniteit heeft voor glucose.
Het derde lid van deze familie, SGLT3, komt tot expressie in de membranen van skeletspiercellen en het zenuwstelsel, waar het niet lijkt te werken als een glucosetransporteur, maar eerder als een sensor van de concentraties van deze suiker in het extracellulaire medium.
De functies van de isovormen SGLT4, SGLT5 en SGLT6 zijn tot dusver niet bepaald.
Referenties
- Abramson J, Wright EM. Structuur en functie van Na-symporters met omgekeerde herhalingen. Huidige Opin Struct Biol.2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Crane RK. Studies naar het mechanisme van intestinale opname van suikers. VII. Fenylglycosidetransport en de mogelijke relatie met florizine-remming van het actieve transport van suikers door de dunne darm. Biochim Biophys Acta.1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Intracellulaire hypertonie is verantwoordelijk voor waterflux geassocieerd met Na_ / glucose cotransport. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Snelle spanningsklem onthult een nieuwe component van prestatiestromen van de Na_-glucose cotransporteur. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Expressie van monosaccharidetransporters in de darm van diabetische mensen. Ben J Physiol Gastrointest Lever Physiol. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. Vermeende weefsellocatie en functie van het SLC5-familielid SGLT3. Exp Physiol. 2017; 102 (1): 5-13.
- Turk E, Wright EM. Motieven van membraantopologie in de SGLT cotransporter-familie. 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. Moleculaire karakterisering van Vibrio parahaemolyticus vSGLT: een model voor natriumgekoppelde suikercotransporters. J Biol Chem.2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Analyse en voorspelling van koolhydraatbindingsplaatsen. Protein Eng. 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. Biologie van menselijke natriumglucosetransporters. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733-794.