The transportasi protein natrium-glukosa (SGLT) bertanggung jawab untuk pengangkutan aktif glukosa dalam sel mamalia melawan gradien konsentrasi. Energi yang dibutuhkan untuk memungkinkan transpor ini diperoleh dari transpor natrium ke arah yang sama (symport).
Lokasinya terbatas pada membran sel yang membentuk jaringan epitel yang bertanggung jawab untuk absorpsi dan reabsorpsi nutrisi (usus halus dan tubulus proksimal dari ginjal).
Pengangkut glukosa SGLT, tidak seperti GLUT, melakukan pengangkutan glukosa dan natrium terhadap gradien konsentrasinya. Oleh NuFS, Universitas Negeri San Jose, dimodifikasi dari Wikimedia Commons.
Sampai saat ini, hanya enam isoform milik keluarga pengangkut yang telah dijelaskan: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 dan SGLT-6. Pada semuanya, arus elektrokimia yang dihasilkan oleh pengangkutan ion natrium memberikan energi dan menginduksi perubahan konformasi dalam struktur protein yang diperlukan untuk mentranslokasi metabolit ke sisi lain membran.
Namun, semua isoform ini berbeda satu sama lain dengan menghadirkan perbedaan dalam:
- Tingkat afinitas mereka terhadap glukosa,
- Kemampuan untuk melakukan pengangkutan glukosa, galaktosa dan asam amino,
- Sejauh mana mereka dihambat oleh florizin dan
- Lokasi jaringan.
Mekanisme molekuler transpor Glukosa
Glukosa adalah monosakarida enam karbon yang digunakan oleh sebagian besar jenis sel yang ada untuk energi melalui jalur oksidasi metabolik.
Mengingat ukurannya yang besar dan pada dasarnya bersifat hidrofilik, ia tidak dapat melintasi membran sel melalui difusi bebas. Oleh karena itu, mobilisasi mereka ke sitosol tergantung pada keberadaan protein transpor dalam membran tersebut.
Transporter glukosa yang dipelajari sejauh ini melakukan pengangkutan metabolit ini dengan mekanisme transpor pasif atau aktif. Transpor pasif berbeda dari transpor aktif karena tidak memerlukan suplai energi untuk dilakukan, karena transpor tersebut terjadi untuk gradien konsentrasi.
Protein yang terlibat dalam transpor pasif glukosa termasuk dalam famili GLUTs transporter difusi yang difasilitasi, dinamai menurut akronim dalam bahasa Inggris dari istilah "Glucose Transporters". Sedangkan yang melakukan transpor aktif disebut SGLT untuk "protein transpor natrium-glukosa".
Yang terakhir memperoleh energi bebas yang diperlukan untuk melakukan pengangkutan glukosa terhadap gradien konsentrasi kotranspor ion natrium. Setidaknya 6 isoform SGLT telah diidentifikasi dan lokasinya tampaknya terbatas pada membran sel epitel .
Fitur SGLT
Transporter SGLT tidak spesifik untuk glukosa, mereka mampu mengangkut berbagai metabolit lain seperti asam amino, galaktosa dan metabolit lainnya, dan untuk ini mereka menggunakan energi yang dilepaskan oleh cotransport ion natrium untuk mendukung gradien konsentrasinya. Dengan speciLadyofHats) .push ({});
Fungsi yang paling banyak dipelajari dari jenis transporter ini adalah reabsorpsi glukosa dalam urin.
Proses reabsorpsi ini melibatkan mobilisasi karbohidrat dari tubulus ginjal melalui sel-sel epitel tubulus ke lumen kapiler peritubular. Menjadi isoform dengan kapasitas dan afinitas tinggi terhadap glukosa SGLT-2 yang merupakan penyumbang utama.
Fungsi absorpsi glukosa di saluran usus dikaitkan dengan SGLT-1, transporter yang meskipun memiliki kapasitas rendah memiliki afinitas tinggi terhadap glukosa.
Anggota ketiga dari famili ini, SGLT3, diekspresikan dalam membran sel otot rangka dan sistem saraf, di mana ia tampaknya tidak bertindak sebagai transporter glukosa melainkan sebagai sensor konsentrasi gula ini dalam medium ekstraseluler.
Fungsi isoform SGLT4, SGLT5 dan SGLT6 sejauh ini belum ditentukan.
Referensi
- Abramson J, Wright EM. Struktur dan fungsi symporters Na dengan pengulangan terbalik. Curr Opin Struct Biol.2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Derek RK. Studi tentang mekanisme penyerapan gula di usus. VII. Transpor fenilglikosida dan kemungkinan hubungannya dengan penghambatan phlorizin dari transpor aktif gula oleh usus kecil. Biochim Biophys Acta.1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. Hipertonisitas intraseluler bertanggung jawab atas fluks air yang terkait dengan transportasi Na_ / glukosa. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. Penjepit tegangan cepat mengungkapkan komponen baru arus presteady-state dari kotransporter Na_-glukosa. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Kayu IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Ekspresi transporter monosakarida di usus manusia diabetes. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. Lokasi jaringan diduga dan fungsi anggota keluarga SLC5 SGLT3. Exp Physiol. 2017; 102 (1): 5-13.
- Turk E, Wright EM. Motif topologi membran dalam keluarga cotransporter SGLT. J Membr Berbagai.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. Karakterisasi molekuler Vibrio parahaemolyticus vSGLT: model untuk pengangkut gula yang digabungkan dengan natrium. J berbagai Chem. 2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Analisis dan prediksi situs pengikatan 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.