Котранспортер натрия/глюкозы 1
| SLC5A1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | SLC5A1 , D22S675, NAGT, SGLT1, семейство растворенных носителей 5, член 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | Опустить : 182380 ; МГИ : 107678 ; Гомологен : 55456 ; Генные карты : SLC5A1 ; OMA : SLC5A1 — ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Котранспортер натрия/глюкозы 1 (SGLT1), также известный как член 1 семейства растворенных переносчиков 5, представляет собой белок у людей, который кодируется SLC5A1. геном [ 4 ] [ 5 ] который кодирует выработку белка SGLT1 для выстилки поглощающих клеток тонкой кишки и эпителиальных клеток почечных с целью канальцев нефрона поглощения глюкозы клетками. [ 6 ] Недавно было обнаружено, что он обладает функциями, которые можно рассматривать как многообещающую терапевтическую мишень для лечения диабета и ожирения. [ 7 ] Благодаря использованию белка-котранспортера глюкозы натрия 1 клетки могут получать глюкозу, которая в дальнейшем используется для производства и хранения энергии для клетки.
Структура
[ редактировать ]Котранспортер 1 натрий-глюкозы классифицируется как интегральный мембранный белок , который состоит из 14 альфа-спиралей, построенных в результате сворачивания 482-718 аминокислотных остатков, причем как N- , так и C-концевые части расположены на внеклеточной стороне плазматической мембраны. [ 8 ] Предполагается, что белок содержит сайты фосфорилирования протеинкиназы А и протеинкиназы С , которые служат для регулирования конформационной формы белков посредством фосфорилирования аминокислот с помощью АТФ . [ 8 ] [ 9 ]
Функция
[ редактировать ]Транспортеры глюкозы представляют собой интегральные мембранные белки , которые обеспечивают транспорт глюкозы и структурно родственных ей веществ через клеточные мембраны . Были идентифицированы два семейства переносчиков глюкозы: семейство переносчиков глюкозы с облегченной диффузией (семейство GLUT), также известное как унипортеры , и семейство натрий-зависимых переносчиков глюкозы ( семейство SGLT ), также известное как котранспортеры или симпортеры . [ 10 ] Ген SLC5A1 кодирует белок-котранспортер глюкозы натрия, который участвует в облегченном транспорте глюкозы и галактозы в эукариотические и прокариотические клетки. [ 5 ] Роль натрий-глюкозного котранспортера 1 заключается в абсорбции D -глюкозы и D -галактозы из мембраны щеточной каймы тонкого кишечника. [ 11 ] [ 12 ] одновременно обменивая ионы натрия и глюкозу из канальцев нефрона. [ 13 ] Белок SGLT1 способен поглощать глюкозу через клеточные мембраны за счет объединения энергии, вырабатываемой при совместной транспортировке 2 ионов натрия с глюкозой, посредством симпортного механизма. [ 14 ] Этот белок не использует АТФ в качестве источника энергии. [ 14 ]
Транспортный механизм
[ редактировать ]Котранспортер глюкозы натрия изначально имеет обращенную наружу конформацию с открытыми рецепторами, готовящимися к одновременному связыванию двух ионов натрия и глюкозы. [ 6 ] После связывания белковый рецептор меняет конформацию на закрытую, что предотвращает диссоциацию ионов натрия и глюкозы. [ 6 ] Затем белок снова изменит конформацию на конформацию, обращенную внутрь, что позволит натрию и глюкозе диссоциировать. [ 6 ] Затем белок возвращается в обращенное наружу конформационное состояние, готовый связывать больше ионов натрия и глюкозы. [ 6 ]
История
[ редактировать ]Клонирование
[ редактировать ]Котранспортные белки мембран клеток млекопитающих ускользали от попыток очистки классическими биохимическими методами до конца 1980-х годов. Эти белки оказалось трудно выделить, поскольку они содержат гидрофильные и гидрофобные последовательности и существуют в мембранах лишь в очень небольшом количестве (<0,2% мембранных белков). Кроличья форма SGLT1 была первым котранспортным белком млекопитающих, который когда-либо был клонирован и секвенирован, и об этом сообщалось в 1987 году. [ 15 ] Чтобы обойти трудности традиционных методов изоляции, был использован новый метод клонирования экспрессии . фракционирование по размеру больших количеств кишечной мРНК кролика с помощью препаративного гель-электрофореза, последовательно вводили Затем в ооциты Xenopus чтобы в конечном итоге найти виды РНК, которые индуцируют экспрессию котранспорта натрия и глюкозы. [ 15 ]
Клиническое значение
[ редактировать ]SLC5A1 важен с медицинской точки зрения из-за его роли в абсорбции глюкозы и натрия, однако мутации в этом гене могут иметь медицинские последствия. Миссенс -мутация [ 4 ] в гене SLC5A1 экзона 1 может вызвать проблемы с созданием белка SGLT1, что приводит к очень редкому заболеванию мальабсорбции глюкозы-галактозы . [ 4 ] Это связано с тем, что мутация разрушает транспортную функцию. [ 4 ] Мальабсорбция глюкозы-галактозы возникает, когда слизистая оболочка клеток кишечника не может усваивать глюкозу и галактозу, что предотвращает использование этих молекул в катаболизме и анаболизме. Заболевание имеет симптомы, состоящие из водянистой и/или кислой диареи , которая является результатом задержки воды в просвете кишечника и осмотической потери, вызванной неабсорбированной глюкозой, галактозой и натрием. [ 16 ] Пациенты должны придерживаться диеты, лишенной этих двух сахаров, иначе возникнет опасная для жизни диарея. [ 17 ]
У людей без этого генетического нарушения SLGT1 является ключом к действию пероральной регидратационной терапии . Добавляя к воде натрий и глюкозу, котранспортер может транспортировать все три, что помогает ускорить всасывание воды. [ 18 ]
Распределение тканей
[ редактировать ]Котранспортер SLC5A1 преимущественно экспрессируется в просвете тонкой кишки, почках, околоушных железах, подчелюстных железах и в сердце. [ 19 ]
См. также
[ редактировать ]Взаимодействия
[ редактировать ]Было показано, что SLC5A1 взаимодействует с PAWR . [ 20 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000011034 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Jump up to: а б с д Терк Э., Мартин М.Г., Райт Э.М. (май 1994 г.). «Структура гена котранспортера Na+/глюкозы человека SGLT1» . Журнал биологической химии . 269 (21): 15204–9. дои : 10.1016/S0021-9258(17)36592-4 . ПМИД 8195156 .
- ^ Jump up to: а б «Ген Энтрез: семейство 5 растворенных носителей SLC5A1 (котранспортер натрия/глюкозы), член 1» .
- ^ Jump up to: а б с д и Лодиш Х., Берк А., Кайзер К.А., Кригер М., Бретчер А., Плох Х., Амон А., Мартин К.С. (апрель 2016 г.). Молекулярно-клеточная биология (Восьмое изд.). Нью-Йорк. ISBN 9781464183393 . OCLC 949909675 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Синха, Джитендра Кумар; Дургванши, Шантану; Верма, Маниш; Гош, Шампа (июнь 2023 г.). «Исследование SLC6A9 и SLC5A1 в качестве многообещающей терапевтической мишени для лечения ожирения и диабета с использованием in silico характеристики, прогнозирования 3D-структуры и анализа молекулярного стыковки» . Болезнь Альцгеймера и деменция . 19 (С1). дои : 10.1002/alz.064229 . ISSN 1552-5260 .
- ^ Jump up to: а б Райт Э.М., Хирш-младший, Лу Д.Д., Зампиги Г.А. (январь 1997 г.). «Регуляция котранспортеров Na+/глюкозы» . Журнал экспериментальной биологии . 200 (Часть 2): 287–93. дои : 10.1242/jeb.200.2.287 . ПМИД 9050236 .
- ^ Авенданьо С., Менендес Х.К. (2008). «Препараты, которые ингибируют сигнальные пути роста и пролиферации опухолевых клеток». Медицинская химия противораковых препаратов . Эльзевир. стр. 251–305. дои : 10.1016/b978-0-444-52824-7.00009-3 . ISBN 9780444528247 .
- ^ Райт Э.М., Лу Д.Д., Панайотова-Хейерманн М., Лостао М.П., Хираяма Б.Х., Маккензи Б. и др. (ноябрь 1994 г.). « Активный» транспорт сахара у эукариот» (PDF) . Журнал экспериментальной биологии . 196 : 197–212. дои : 10.1242/jeb.196.1.197 . ПМИД 7823022 .
- ^ Райт Э.М., Терк Э. (февраль 2004 г.). «Семейство котранспорта натрия и глюкозы SLC5». Архив Пфлюгерса . 447 (5): 510–8. дои : 10.1007/s00424-003-1063-6 . ПМИД 12748858 . S2CID 41985805 .
- ^ Горбулев В.; Шурманн, А.; Валлон, В.; Кипп, Х.; Яшке, А.; Клессен, Д.; Фридрих, А.; Шернек, С.; Риг, Т.; Кунард, Р.; Вейл-Вихманн, М. (1 января 2012 г.). «Котранспортер Na+-D-глюкозы SGLT1 имеет решающее значение для кишечной абсорбции глюкозы и глюкозо-зависимой секреции инкретина» . Диабет . 61 (1): 187–196. дои : 10.2337/db11-1029 . ISSN 0012-1797 . ПМЦ 3237647 . ПМИД 22124465 .
- ^ Гамильтон К.Л., Батт АГ (декабрь 2013 г.). «Транспорт глюкозы в вывернутые мешочки тонкого кишечника мышей». Достижения в области физиологического образования . 37 (4): 415–26. дои : 10.1152/advan.00017.2013 . ПМИД 24292921 . S2CID 8525585 .
- ^ Jump up to: а б Поульсен, Сорен Брандт; Фентон, Роберт А.; Риг, Тимо (март 2017 г.). «Котранспорт натрия-глюкозы» . Современное мнение по нефрологии и гипертонии . 24 (5): 463–469. дои : 10.1097/MNH.0000000000000152 . ISSN 1473-6543 . ПМК 5364028 . ПМИД 26125647 .
- ^ Jump up to: а б Хедигер М.А., Коуди М.Дж., Икеда Т.С., Райт Э.М. (1987). «Экспрессионное клонирование и секвенирование кДНК котранспортера Na + / глюкозы». Природа . 330 (6146): 379–81. Бибкод : 1987Natur.330..379H . дои : 10.1038/330379a0 . ПМИД 2446136 . S2CID 4319002 .
- ^ Райт Э.М., Терк Э., Мартин М.Г. (2002). «Молекулярные основы мальабсорбции глюкозы-галактозы». Клеточная биохимия и биофизика . 36 (2–3): 115–21. дои : 10.1385/CBB:36:2-3:115 . ПМИД 12139397 . S2CID 25248625 .
- ^ «Мальабсорбция глюкозы-галактозы» . Гены и болезни [Интернет] . Национальный центр биотехнологической информации (США). 1998.
- ^ Гайтон, AC; Холл, JE (19 июля 2010 г.). Учебник медицинской физиологии Гайтона и Холла: расширенная электронная книга . Филадельфия: Elsevier Health Sciences. п. 330. ИСБН 978-0-7216-0240-0 .
- ^ Сабино-Сильва Р., Мори Р.К., Давид-Сильва А., Окамото М.М., Фрейтас Х.С., Мачадо У.Ф. (ноябрь 2010 г.). «Котранспортеры Na(+)/глюкозы: от генов к терапии» . Бразильский журнал медицинских и биологических исследований . 43 (11): 1019–26. дои : 10.1590/S0100-879X2010007500115 . ПМИД 21049241 .
- ^ Се Дж, Го Ц (июль 2004 г.). «Par-4 ингибирует поглощение холина, взаимодействуя с CHT1 и уменьшая его включение в плазматическую мембрану» . Журнал биологической химии . 279 (27): 28266–75. дои : 10.1074/jbc.M401495200 . ПМИД 15090548 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Андерсон Н.Л., Андерсон Н.Г. (ноябрь 2002 г.). «Протеом плазмы человека: история, характер и перспективы диагностики» (PDF) . Молекулярная и клеточная протеомика . 1 (11): 845–67. дои : 10.1074/mcp.R200007-MCP200 . ПМИД 12488461 .
- Терк Э., Забель Б., Мундлос С., Дайер Дж., Райт Э.М. (март 1991 г.). «Нарушение всасывания глюкозы/галактозы, вызванное дефектом котранспортера Na +/глюкозы». Природа . 350 (6316): 354–6. Бибкод : 1991Natur.350..354T . дои : 10.1038/350354a0 . ПМИД 2008213 . S2CID 4361495 .
- Хедигер М.А., Терк Э., Райт Э.М. (август 1989 г.). «Гомология кишечных котранспортеров Na+/глюкозы человека и Na+/пролина Escherichia coli» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 86 (15): 5748–52. Бибкод : 1989PNAS...86.5748H . дои : 10.1073/pnas.86.15.5748 . ПМК 297707 . ПМИД 2490366 .
- Делезе О, Багдигян С, Фантини Дж (май 1995 г.). «Развитие Na(+)-зависимого транспорта глюкозы во время дифференцировки клона кишечных эпителиальных клеток регулируется протеинкиназой С» . Журнал биологической химии . 270 (21): 12536–41. дои : 10.1074/jbc.270.21.12536 . ПМИД 7759499 .
- Терк Э., Клисак И., Бакаллао Р., Спаркс Р.С., Райт Э.М. (сентябрь 1993 г.). «Присвоение человеческого гена-котранспортера Na +/глюкозы SGLT1 хромосоме 22q13.1». Геномика . 17 (3): 752–4. дои : 10.1006/geno.1993.1399 . ПМИД 8244393 .
- Мартин М.Г., Терк Э., депутат Лостао, Кернер С., Райт Э.М. (февраль 1996 г.). «Дефекты в транспортировке и функционировании котранспортера Na + / глюкозы (SGLT1) вызывают мальабсорбцию глюкозы-галактозы». Природная генетика . 12 (2): 216–20. дои : 10.1038/ng0296-216 . ПМИД 8563765 . S2CID 2372635 .
- Терк Э., Кернер С.Дж., депутат Лостао, Райт Э.М. (январь 1996 г.). «Мембранная топология котранспортера Na+/глюкозы человека SGLT1» . Журнал биологической химии . 271 (4): 1925–34. дои : 10.1074/jbc.271.4.1925 . ПМИД 8567640 .
- Лам Дж.Т., Мартин М.Г., Терк Э., Хираяма Б.А., Боссхард Н.У., Штайнманн Б., Райт Э.М. (февраль 1999 г.). «Миссенс-мутации в SGLT1 вызывают мальабсорбцию глюкозы-галактозы из-за дефектов транспорта» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярные основы болезней . 1453 (2): 297–303. дои : 10.1016/s0925-4439(98)00109-4 . ПМИД 10036327 .
- Данэм И., Симидзу Н., Роу Б.А., Чиссо С., Хант А.Р., Коллинз Дж.Э. и др. (декабрь 1999 г.). «Последовательность ДНК 22 хромосомы человека» . Природа . 402 (6761): 489–95. Бибкод : 1999Natur.402..489D . дои : 10.1038/990031 . ПМИД 10591208 .
- Обермайер С., Хюзельве Б., Тинель Х., Кинне Р.Х., Кунц С. (октябрь 2000 г.). «Экспрессия переносчиков глюкозы в эпителиальных клетках молочной железы лактирующего человека». Европейский журнал питания . 39 (5): 194–200. дои : 10.1007/s003940070011 . ПМИД 11131365 . S2CID 22976632 .
- Касахара М., Маэда М., Хаяши С., Мори Й., Абэ Т. (май 2001 г.). «Миссенс-мутация в гене котранспортера Na (+)/глюкозы SGLT1 у пациента с врожденной мальабсорбцией глюкозы-галактозы: нормальный транспорт, но инактивация мутантного белка» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярные основы болезней . 1536 (2–3): 141–7. дои : 10.1016/s0925-4439(01)00043-6 . ПМИД 11406349 .
- Ролл П., Резня А., Перейра С., Робалья-Шлупп А., Кау П., Шепетовски П. (февраль 2002 г.). «Новый ген котранспортера натрия и глюкозы человека (KST1): идентификация, характеристика и анализ мутаций в семьях ICCA (детские судороги и хореоатетоз) и BFIC (доброкачественные семейные детские судороги)». Джин . 285 (1–2): 141–8. дои : 10.1016/S0378-1119(02)00416-X . ПМИД 12039040 .
- Икари А., Накано М., Кавано К., Сукета Ю. (сентябрь 2002 г.). «Повышающая регуляция натрий-зависимого переносчика глюкозы путем взаимодействия с белком теплового шока 70» . Журнал биологической химии . 277 (36): 33338–43. дои : 10.1074/jbc.M200310200 . ПМИД 12082088 .
Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в свободном доступе .