Proteinler, sodyum-glikoz taşıyıcı (SGLT) bir kesafet değişim ölçüsüne karşı memeli hücrelerinde aktif glukoz taşınmasını gerçekleştirmek için sorumludur. Bu nakliyeyi mümkün kılmak için gereken enerji, aynı yönde (symport) sodyum birlikte taşınmasından elde edilir.
Konumu, besinlerin (ince bağırsak ve böbreğin proksimal kıvrımlı tübülü) emiliminden ve yeniden emiliminden sorumlu epitel dokularını oluşturan hücrelerin zarı ile sınırlıdır.
Glikoz taşıyıcıları SGLT, GLUT'ların aksine, glikoz ve sodyumun konsantrasyon gradyanına karşı taşınmasını gerçekleştirir. NuFS, San Jose Eyalet Üniversitesi, Wikimedia Commons tarafından değiştirilmiştir.
Bugüne kadar, bu taşıyıcı ailesine ait sadece altı izoform tanımlanmıştır: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 ve SGLT-6. Hepsinde, sodyum iyonunun taşınmasıyla oluşan elektrokimyasal akım enerji sağlar ve metabolitin zarın diğer tarafına taşınması için gerekli olan proteinin yapısında konformasyonel değişikliğe neden olur.
Bununla birlikte, tüm bu izoformlar aşağıdaki farklılıklar göstererek birbirinden farklıdır:
- Glikoza olan afinite derecesi,
- Glikoz, galaktoz ve amino asitlerin taşınmasını gerçekleştirme yeteneği,
- Florizin tarafından engellenme derecesi ve
- Doku konumu.
Glikoz taşınmasının moleküler mekanizmaları
Glikoz, metabolik oksidasyon yolları yoluyla enerji için mevcut çoğu hücre türü tarafından kullanılan altı karbonlu bir monosakkarittir.
Büyük boyutu ve esasen hidrofilik yapısı göz önüne alındığında, hücre zarlarını serbest difüzyonla geçemez. Bu nedenle, bunların sitozole mobilizasyonu, adı geçen zarlarda taşıma proteinlerinin varlığına bağlıdır.
Şimdiye kadar incelenen glikoz taşıyıcıları, bu metabolitin pasif veya aktif taşıma mekanizmaları ile taşınmasını gerçekleştirmektedir. Pasif taşıma, bir konsantrasyon gradyanı lehine gerçekleştiğinden, gerçekleştirilecek bir enerji kaynağı gerektirmemesi bakımından aktif taşımadan farklıdır.
Glikozun pasif taşınmasında yer alan proteinler, İngilizce'de "Glikoz Taşıyıcıları" teriminin kısaltmasından sonra adlandırılan, GLUT kolaylaştırılmış difüzyon taşıyıcıları ailesine aittir. Aktif bir taşıma gerçekleştirenler ise "sodyum-glikoz taşıma proteinleri" için SGLT olarak adlandırılmıştır.
Sonuncusu, sodyum iyonunun birlikte taşınmasının konsantrasyon gradyanına karşı glikozun taşınmasını gerçekleştirmek için gerekli serbest enerjiyi elde eder. SGLT'nin en az 6 izoformu tanımlanmıştır ve bunların yerleri epitel hücre membranları ile sınırlı görünmektedir .
SGLT Özellikleri
SGLT taşıyıcıları glikoza özgü değildir, amino asitler, galaktoz ve diğer metabolitler gibi başka bir metabolit çeşidini taşıyabilirler ve bunun için sodyum iyonu birlikte taşınması tarafından salınan enerjiyi konsantrasyon gradyanı lehine kullanırlar. SpeciLadyofHats tarafından) .push ({});
Bu tür taşıyıcıların en yaygın olarak incelenen işlevi, idrarda glikozun yeniden emilmesidir.
Bu yeniden absorpsiyon süreci, karbonhidratın renal tübüllerden tübüler epitel hücreleri yoluyla peritübüler kılcal damarların lümenine mobilize edilmesini içerir. Ana katkı sağlayan glukoz SGLT-2 için yüksek kapasite ve afinitenin izoformu.
Bağırsak kanalındaki glikoz emme işlevi, düşük kapasiteye sahip olmasına rağmen glikoz için yüksek afiniteye sahip bir taşıyıcı olan SGLT-1'e atfedilir.
Bu ailenin üçüncü üyesi olan SGLT3, iskelet kası ve sinir sistemi hücrelerinin zarlarında ifade edilir ve burada bir glikoz taşıyıcısı olarak değil, hücre dışı ortamda bu şekerin konsantrasyonlarının bir sensörü olarak hareket ettiği görülmektedir.
SGLT4, SGLT5 ve SGLT6 izoformlarının işlevleri şimdiye kadar belirlenmemiştir.
Referanslar
- Abramson J, Wright EM. Ters tekrarlı Na simportersinin yapısı ve işlevi. Curr Opin Struct Biol.2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Vinç RK. Şekerlerin bağırsaktan emilim mekanizması üzerine çalışmalar. VII. Fenilglikozid taşınması ve bunun, ince bağırsak tarafından şekerlerin aktif taşınmasının florizin inhibisyonu ile olası ilişkisi. Biochim Biophys Açta 1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Hücre içi hipertonisite, Na_ / glikoz birlikte taşınması ile ilişkili su akışından sorumludur. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Hızlı voltaj kelepçesi, Na_-glikoz birlikte taşıyıcıdan gelen birincil durum akımlarının yeni bir bileşenini açıklar. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Diyabetik insanların bağırsaklarında monosakkarit taşıyıcıların ifadesi. J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. SLC5 aile üyesi SGLT3'ün varsayılan doku konumu ve işlevi. Exp Physiol. 2017; 102 (1): 5-13.
- Turk E, Wright EM. SGLT cotransporter ailesindeki membran topoloji motifleri. 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'nin moleküler karakterizasyonu: sodyum bağlı şeker birlikte taşıyıcılar için bir model. J Biol Chem. 2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Karbonhidrat bağlanma bölgelerinin analizi ve tahmini. Protein Eng 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. İnsan sodyum glikoz taşıyıcılarının biyolojisi. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733-794.