Pengangkutan protein natrium-glukosa (SGLT) bertanggungjawab untuk membawa pengangkutan glukosa aktif dalam sel mamalia terhadap kecerunan kepekatan. Tenaga yang diperlukan untuk memungkinkan pengangkutan ini diperoleh dari sodium cotransport ke arah yang sama (symport).
Lokasinya terhad pada membran sel yang membentuk tisu epitelium yang bertanggungjawab untuk penyerapan dan penyerapan semula nutrien (usus kecil dan tubulus berbelit proksimal ginjal).
Pengangkut glukosa SGLT, tidak seperti GLUT, melakukan pengangkutan glukosa dan natrium terhadap kecerunan kepekatannya. Oleh NuFS, Universiti Negeri San Jose, diubah suai dari Wikimedia Commons.
Sehingga kini, hanya enam isoform milik keluarga pengangkut ini yang telah dijelaskan: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 dan SGLT-6. Dalam kesemuanya, arus elektrokimia yang dihasilkan oleh pengangkutan ion natrium memberikan tenaga dan mendorong perubahan konformasi dalam struktur protein yang diperlukan untuk memindahkan metabolit ke sisi lain membran.
Walau bagaimanapun, semua isoform ini berbeza antara satu sama lain dengan menunjukkan perbezaan dalam:
- Tahap pertalian mereka dengan glukosa,
- Keupayaan untuk melakukan pengangkutan glukosa, galaktosa dan asid amino,
- Sejauh mana mereka dihambat oleh florizin dan
- Lokasi tisu.
Mekanisme molekul pengangkutan Glukosa
Glukosa adalah monosakarida enam karbon yang digunakan oleh kebanyakan jenis sel yang ada untuk tenaga melalui jalur pengoksidaan metabolik.
Memandangkan saiznya yang besar dan sifatnya hidrofilik, ia tidak dapat menyeberangi membran sel dengan penyebaran bebas. Oleh itu, mobilisasi mereka ke sitosol bergantung pada kehadiran protein pengangkutan dalam membran tersebut.
Pengangkut glukosa yang dikaji setakat ini melakukan pengangkutan metabolit ini dengan mekanisme pengangkutan pasif atau aktif. Pengangkutan pasif berbeza dengan pengangkutan aktif kerana ia tidak memerlukan bekalan tenaga untuk dilakukan, kerana ia berlaku untuk kecerunan konsentrasi.
Protein yang terlibat dalam pengangkutan glukosa pasif tergolong dalam keluarga pengangkut penyebaran difasilitasi GLUT, dinamai sempena dalam bahasa Inggeris dari istilah "Pengangkut Glukosa". Sementara mereka yang melakukan pengangkutan aktif telah disebut SGLT untuk "protein pengangkutan natrium-glukosa".
Yang terakhir memperoleh tenaga bebas yang diperlukan untuk melakukan pengangkutan glukosa terhadap kecerunan kepekatan kotransport ion natriumnya. Sekurang-kurangnya 6 isoform SGLT telah dikenal pasti dan lokasinya nampaknya terbatas pada membran sel epitelium .
Ciri SGLT
Pengangkut SGLT tidak khusus untuk glukosa, mereka mampu mengangkut pelbagai jenis metabolit seperti asid amino, galaktosa dan metabolit lain, dan untuk ini mereka menggunakan tenaga yang dikeluarkan oleh cotransport ion natrium yang memihak kepada kecerunan kepekatannya. Oleh speciLadyofHats) .push ({});
Fungsi transporter jenis ini yang paling banyak dikaji adalah penyerapan semula glukosa dalam air kencing.
Proses penyerapan semula ini melibatkan mobilisasi karbohidrat dari tubulus ginjal melalui sel-sel epitel tubular ke lumen kapilari peritubular. Menjadi isoform kapasiti dan pertalian tinggi untuk glukosa SGLT-2, yang merupakan penyumbang utama.
Fungsi penyerapan glukosa di saluran usus dikaitkan dengan SGLT-1, pengangkut yang walaupun mempunyai kapasiti rendah mempunyai pertalian yang tinggi untuk glukosa.
Anggota ketiga keluarga ini, SGLT3, dinyatakan dalam membran sel-sel otot rangka dan sistem saraf, di mana ia kelihatan tidak bertindak sebagai pengangkut glukosa melainkan sebagai sensor kepekatan gula ini dalam medium ekstraselular.
Fungsi isoform SGLT4, SGLT5 dan SGLT6 belum ditentukan setakat ini.
Rujukan
- Abramson J, Wright EM. Struktur dan fungsi penyusun Na dengan pengulangan terbalik. Curr Opin Struct Biol. 2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Crane RK. Kajian mengenai mekanisme penyerapan gula dalam usus. VII. Pengangkutan phenylglycoside dan kemungkinan hubungannya dengan phlorizin penghambatan pengangkutan aktif gula oleh usus kecil. Biochim Biophys Acta. 1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Hypertonisitas intraselular bertanggungjawab terhadap aliran air yang berkaitan dengan Na_ / glukosa cotransport. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Pengapit voltan pantas mendedahkan komponen baru arus keadaan pratetua dari kotransporter Na_-glukosa. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Ekspresi pengangkut monosakarida dalam usus manusia diabetes. Am J Physiol Gastrointest Hati Fisiol. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. Lokasi dan fungsi tisu putatif anggota keluarga SLC5 SGLT3. Exp Physiol. 2017; 102 (1): 5-13.
- Turk E, Wright EM. Motif topologi membran dalam keluarga cotransporter 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. Pencirian molekul Vibrio parahaemolyticus vSGLT: model untuk pengangkut gula berpasangan natrium. J Biol Chem. 2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Analisis dan ramalan tapak pengikat karbohidrat. Protein Eng. 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. Biologi pengangkut glukosa natrium manusia. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733-794.