SGLT (proteine ​​di trasporto del sodio-glucosio)

IL Proteine ​​di trasporto del sodio-glucosio (SGLT) Sono responsabili dell'esecuzione del trasporto attivo del glucosio nelle cellule di mammifero contro un gradiente di concentrazione. L'energia necessaria per rendere possibile questo trasporto viene acquisita dal cotransport di sodio nella stessa direzione (Simport).

La sua posizione è limitata alla membrana delle cellule che formano i tessuti epiteliali responsabili dell'assorbimento e del riassorbimento dei nutrienti (intestino sottile e tubulo sagomato prossimale del rene).

Trasportatori di glucosio SGLT A differenza della valutazione. Di NUFS, San Jose State University [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)], modificato di Wikimedia Commons.

Ad oggi, sono state descritte solo sei isoforme appartenenti a questa famiglia di trasportatori: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 e SGLT-6. In tutti questi, la corrente elettrochimica generata dal trasporto dello ione di sodio fornisce energia e induce il cambiamento conformazionale nella struttura della proteina necessaria per traslocare il metabolita dall'altra parte della membrana.

Tuttavia, tutte queste isoforme differiscono l'una dall'altra presentando differenze in:

1. Il grado di affinità che hanno per il glucosio,
2. La capacità di eseguire il trasporto di glucosio, galattosio e aminoacidi,
3. Il grado in cui sono inibiti da florizina e 
4. La posizione del tessuto.

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Meccanismi molecolari di trasporto di glucosio

Il glucosio è un monosaccaride di sei atomi di carbonio che viene utilizzato dalla maggior parte dei tipi di cellule esistenti per ottenere energia attraverso percorsi di ossidazione metabolica.

Data le sue grandi dimensioni e la sua natura essenzialmente idrofilita, non è in grado di attraversare le membrane cellulari per diffusione libera. Pertanto, la sua mobilizzazione del citosol dipende dalla presenza di proteine ​​di trasporto in queste membrane.

I trasportatori di glucosio finora studiati effettuano il trasporto di questo metabolita mediante meccanismi di trasporto passivi o attivi. Il trasporto passivo differisce dal trasporto attivo in cui non richiede di eseguire un approvvigionamento di energia, poiché si verifica a favore di un gradiente di concentrazione.

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Le proteine ​​coinvolte nel trasporto passivo del glucosio appartengono alla famiglia di trasportatori disseminati disseminati, così chiamati dall'acronimo in inglese del termine "trasportatori di glucosio". Mentre quelli che effettuano un trasporto attivo di esso sono stati chiamati SGLT da "proteine ​​di trasporto di sodio-glucosio".

Quest'ultimo ottiene l'energia libera necessaria per effettuare il trasporto di glucosio rispetto al gradiente di concentrazione del cotransport ionico sodio. Sono state identificate almeno 6 isoforme SGR e la sua posizione sembra essere limitata alle membrane cellulari epiteliali.

Caratteristiche SGLT

I formatori SLGT SIMPORT non sono specifici per il glucosio, sono in grado di trasportare un'altra varietà di metaboliti come aminoacidi, galattosio e altri metaboliti, poiché usano l'energia rilasciata dal cotrasport ionico di sodio a favore del loro gradiente di concentrazione. Di SpeciladyofHats [CC0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0), da Wikimedia Commons.

Come indicato dal suo nome, le proteine ​​di trasporto del sodio-glucosio eseguono il tipo di sodio e il glucosio o il citosol di sodio e galattosio al citosol cellulare.

Il trasporto di sodio a favore di un gradiente di concentrazione è responsabile della generazione di energia libera indispensabile per mobilitare il glucosio da una zona a bassa concentrazione ad un'alta concentrazione.

Questi trasportatori fanno parte di un gruppo di proteina anti -transport e simpatia di sodio e idrogeno i cui geni non sono filogeneticamente correlati.

La sua posizione è limitata alla membrana luminale delle cellule epiteliali dei tessuti coinvolti nell'assorbimento di nutrienti, come l'intestino sottile e il tubulo sagomato prossimale.

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Tipi SGLT

Ad oggi, sono stati identificati sei trasportatori SGLT (SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 e SGLT-6). Tutti mostrano differenze nella preferenza del trasporto di glucosio o galattosio, l'affinità che presentano per questi zuccheri e il sodio e per il fatto di poter essere inibiti da florizina.

SGLT1 ha la capacità di trasportare il galattosio oltre al glucosio con una cinetica molto simile, mentre SGLT2 trasporta solo glucosio.

Struttura GSLT

La lunghezza della sequenza peptidica delle proteine ​​SGLT varia da 596 a 681 rifiuti di aminoacidi. Nel frattempo, le percentuali di omologia tra le sequenze variano tra il 50 e l'84 % in relazione a SGLT-1, essendo il massimo grado di divergenza nelle sequenze che corrispondono al terminal amino amino e al terminale extracellulare del dominio.

La struttura generale coincide con quella di una proteina integrale multipaso, ovvero attraversa la membrana più volte attraverso domini transmembrana ricchi di aminoacidi idrofobici.

Questi domini transmembrana sono 14 in totale e ciascuno di essi ha una struttura secondaria α-elica. I segmenti 1, 2, 5, 7 e 9 sono organizzati spazialmente in una posizione centrale che danno origine alla formazione di pori idrofili.

Attraverso i pori idrofili transiti di glucosio, così come uno qualsiasi degli altri metaboliti per i quali il trasportatore può avere affinità. I frammenti elicoidali rimanenti sono organizzati in parallelo per conferire una maggiore stabilità strutturale al canale.

Funzioni SGLT

I membri della famiglia SGLT non mostrano una specificità unica per il glucosio. Al contrario, sono in grado di mobilitarsi attivamente attraverso la membrana delle cellule di tubuli renali e l'epitelio intestinale un'ampia varietà di metaboliti come aminoacidi, ioni, glucosio e osmoliti.

La funzione di questo tipo di trasportatori che è stato studiato più ampiamente è il riassorbimento del glucosio presente nelle urine.

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Questo processo di riassorbimento prevede la mobilizzazione dei carboidrati dai tubuli renali attraverso le cellule di epitelio tubulare al lume dei capillari peritubulari. Essere l'isoforma di alta capacità e affinità per il glucosio SGLT-2, che è il contribuente principale.

La funzione di assorbimento del glucosio nel tratto intestinale è attribuita a SGLT-1, un trasportatore che nonostante abbia una bassa capacità ha un'alta affinità per il glucosio.

Il terzo membro di questa famiglia, SGLT3, è espresso nelle membrane delle cellule muscolari scheletriche e del sistema nervoso, dove sembra non fungere da trasportatore di glucosio ma come sensore delle concentrazioni di questo zucchero nel mezzo extracellulare.

Le funzioni delle isoforme SGLT4, SGLT5 e SGLT6 non sono state finora certe.

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