Natrium/glukose -transportør 1 - Sodium/glucose cotransporter 1
Natrium/glukose cotransporter 1 (SGLT1), også kjent som solute carrier family 5 member 1, er et protein hos mennesker som er kodet av SLC5A1 -genet som koder for produksjonen av SGLT1 -proteinet for å linke de absorberende cellene i tynntarmen og epitelcellene av de nyretubulene til nevronet med det formål å glukoseopptak i celler. Ved bruk av natriumglukose -cotransporter 1 -proteinet er cellene i stand til å skaffe glukose som videre brukes til å lage og lagre energi for cellen.
Struktur
Natriumglukose-cotransporter 1 er klassifisert som et integrert membranprotein som består av 14 alfa-helixer konstruert fra folding av 482-718 aminosyrerester med både N- og C-terminal på den ekstracellulære siden av plasmamembranen. Det antas at proteinet inneholder proteinkinase A og proteinkinase C fosforyleringssteder, som tjener til å regulere proteinenes konformasjonsform gjennom fosforylering av aminosyrer med ATP .
Funksjon
Glukosetransportører er integrerte membranproteiner som formidler transport av glukose og strukturelt relaterte stoffer over cellemembraner . To familier av glukosetransportør er identifisert: den tilrettelagte diffusjonsglukosetransportfamilien (GLUT-familien), også kjent som transportører , og den natriumavhengige glukosetransportfamilien ( SGLT-familien ), også kjent som cotransporters eller symporters . Den SLC5A1 -genet koder for den natrium-glukose-ko-protein som er involvert i den fasilitert transport av glukose og galaktose i eukaryote og prokaryote celler. Natriumglukose -transportørens 1 rolle er å absorbere D -glukose og D -galaktose fra tynntarmens børste -grensemembran , samtidig som natriumioner og glukose utveksles fra nefronens tubuli. SGLT1 -proteinet er i stand til å ta opp glukose gjennom cellemembraner ved å koble energien som genereres fra å transportere 2 natriumioner til glukose gjennom en symportmekanisme. Dette proteinet bruker ikke ATP som energikilde.
Transportmekanisme
Natriumglukosekotransportøren er original arrangert med en utadrettet konformasjon med åpne reseptorer som forberedelse til at 2 natriumioner og glukose bindes samtidig. Når den er bundet, vil proteinreseptoren endre konformasjon til en okkludert konformasjon, noe som forhindrer dissosiasjon av natriumioner og glukose. Proteinet vil deretter endre konformasjon igjen til en innadvendt konformasjon der natrium og glukose vilje kan dissosiere. Proteinet går deretter tilbake til den utadvendte konformasjonstilstanden, klar til å binde flere natriumioner og glukose.
Kloning
Samtransportproteiner fra cellemembraner fra pattedyr hadde unnviket forsøk på rensing med klassiske biokjemiske metoder til slutten av 1980-tallet. Disse proteinene hadde vist seg vanskelig å isolere fordi de inneholder hydrofile og hydrofobe sekvenser og eksisterer i membraner bare i svært lav overflod (<0,2% av membranproteiner). Kaninformen av SGLT1 var det første pattedyrs co-transportproteinet som noen gang ble klonet og sekvensert, og dette ble rapportert i 1987. For å omgå vanskelighetene med tradisjonelle isolasjonsmetoder, ble en ny uttrykkskloningsteknikk brukt. Størrelsesfraksjonering av store mengder kanin-tarm-mRNA med preparativ gelelektroforese ble deretter sekvensielt injisert i Xenopus- oocytter for til slutt å finne RNA-artene som induserte ekspresjon av natrium-glukose cotransport.
Mutasjoner
SLC5A1 er medisinsk relevant på grunn av sin rolle i absorpsjonen av glukose og natrium, men mutasjoner i genet kan imidlertid forårsake medisinske implikasjoner. En missense-mutasjon i SLC5A1- genet til ekson 1 kan forårsake problemer med å lage SGLT1-proteinet, noe som kan føre til en sjelden glukose-galaktosemalabsorpsjon . Dette er fordi mutasjonen ødelegger transportfunksjonen. Glukose-galaktose malabsorpsjon oppstår når slimhinnen i tarmcellene ikke kan ta opp glukose og galaktose som forhindrer bruk av disse molekylene i katabolisme og anabolisme. Sykdommen har symptomer som består av vannaktig og/eller sur diaré som er et resultat av vannretensjon i tarmlumen og osmotisk tap forårsaket av ikke-absorbert glukose, galaktose og natrium. Glukose-galaktose malabsorpsjon kan forårsake død på grunn av tap av vann fra diaré hvis sykdommen ikke behandles. For å motvirke sykdommen og virkningene av akutt diaré og dehydrering, er natriumglukose -cotransporter 1 -proteinet rettet mot sine mekanistiske fordeler med ionoverføringer ved oral rehydreringsterapi gjennom økende natrium-, glukose- og vannkonsentrasjoner for tarmreabsorpsjon.
Fordeling av vev
Den SLC5A1 kotransporter er hovedsakelig uttrykt i lumen i tynntarmen, nyren, ørespyttkjertler, submandibulære kjertler og i hjertet.
Se også
- Oppløselig bærerfamilie
- SGLT -familie
- SGLT2
Interaksjoner
SLC5A1 har vist seg å samhandle med PAWR .
Referanser
Videre lesning
- Anderson NL, Anderson NG (november 2002). "Det menneskelige plasmaproteomet: historie, karakter og diagnostiske utsikter" (PDF) . Molekylær og cellulær proteomikk . 1 (11): 845–67. doi : 10.1074/mcp.R200007-MCP200 . PMID 12488461 .
- Turk E, Zabel B, Mundlos S, Dyer J, Wright EM (mars 1991). "Malabsorpsjon av glukose/galaktose forårsaket av en defekt i Na+/glukose -transportøren". Natur . 350 (6316): 354–6. Bibcode : 1991Natur.350..354T . doi : 10.1038/350354a0 . PMID 2008213 . S2CID 4361495 .
- Hediger MA, Turk E, Wright EM (august 1989). "Homologi av de menneskelige tarm Na+/glukose og Escherichia coli Na+/prolin -cotransporters" . Prosedyrer fra National Academy of Sciences i USA . 86 (15): 5748–52. Bibcode : 1989PNAS ... 86.5748H . doi : 10.1073/pnas.86.15.5748 . PMC 297707 . PMID 2490366 .
- Delézay O, Baghdiguian S, Fantini J (mai 1995). "Utviklingen av Na (+)-avhengig glukosetransport under differensiering av en intestinal epitelcelleklon reguleres av proteinkinase C" . Journal of Biological Chemistry . 270 (21): 12536–41. doi : 10.1074/jbc.270.21.12536 . PMID 7759499 .
- Turk E, Klisak I, Bacallao R, Sparkes RS, Wright EM (september 1993). "Tildeling av det humane Na+/glukosekotransportørgenet SGLT1 til kromosom 22q13.1". Genomikk . 17 (3): 752–4. doi : 10.1006/geno.1993.1399 . PMID 8244393 .
- Martín MG, Turk E, Lostao MP, Kerner C, Wright EM (februar 1996). "Defekter ved handel med Na+/glukose-cotransporter (SGLT1) og funksjon forårsaker glukose-galaktosemalabsorpsjon". Naturgenetikk . 12 (2): 216–20. doi : 10.1038/ng0296-216 . PMID 8563765 . S2CID 2372635 .
- Turk E, Kerner CJ, Lostao MP, Wright EM (januar 1996). "Membrantopologi av den humane Na+/glukose -transportøren SGLT1" . Journal of Biological Chemistry . 271 (4): 1925–34. doi : 10.1074/jbc.271.4.1925 . PMID 8567640 .
- Lam JT, Martín MG, Turk E, Hirayama BA, Bosshard NU, Steinmann B, Wright EM (februar 1999). "Missense-mutasjoner i SGLT1 forårsaker glukose-galaktose-malabsorpsjon av menneskehandel" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molekylært sykdomsgrunnlag . 1453 (2): 297–303. doi : 10.1016/s0925-4439 (98) 00109-4 . PMID 10036327 .
- Dunham I, Shimizu N, Roe BA, Chissoe S, Hunt AR, Collins JE, et al. (Desember 1999). "DNA -sekvensen til humant kromosom 22" . Natur . 402 (6761): 489–95. Bibcode : 1999Natur.402..489D . doi : 10.1038/990031 . PMID 10591208 .
- Obermeier S, Hüselweh B, Tinel H, Kinne RH, Kunz C (oktober 2000). "Uttrykk for glukosetransportører i ammende humane brystkjertelepitelceller". European Journal of Nutrition . 39 (5): 194–200. doi : 10.1007/s003940070011 . PMID 11131365 . S2CID 22976632 .
- Kasahara M, Maeda M, Hayashi S, Mori Y, Abe T (mai 2001). "En missense-mutasjon i Na (+)/glukose-cotransporter-genet SGLT1 hos en pasient med medfødt glukose-galaktosemalabsorpsjon: normal handel, men inaktivering av det mutante proteinet" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molekylært sykdomsgrunnlag . 1536 (2–3): 141–7. doi : 10.1016/s0925-4439 (01) 00043-6 . PMID 11406349 .
- Roll P, Massacrier A, Pereira S, Robaglia-Schlupp A, Cau P, Szepetowski P (februar 2002). "Nytt humant natrium/glukose cotransporter -gen (KST1): identifisering, karakterisering og mutasjonsanalyse i ICCA (infantile kramper og koreoatetose) og BFIC (godartede familiære infantile kramper) familier". Gene . 285 (1–2): 141–8. doi : 10.1016/S0378-1119 (02) 00416-X . PMID 12039040 .
- Ikari A, Nakano M, Kawano K, Suketa Y (september 2002). "Oppregulering av natriumavhengig glukosetransportør ved interaksjon med varmesjokkprotein 70" . Journal of Biological Chemistry . 277 (36): 33338–43. doi : 10.1074/jbc.M200310200 . PMID 12082088 .
Denne artikkelen inneholder tekst fra United States National Library of Medicine , som er i offentlig regi .