ناقل الصوديوم/الجلوكوز المشترك 1

ناقل الصوديوم/الجلوكوز المشترك 1 (SGLT1)، المعروف أيضًا باسم ناقل المذاب من العائلة 5، العضو 1، هو بروتين موجود في الفقاريات، يُشفّر بواسطة جين SLC5A1 [ 4 ] [ 5 ] ، الذي يُشفّر إنتاج بروتين SGLT1 لتبطين الخلايا الامتصاصية في الأمعاء الدقيقة والخلايا الظهارية لأنابيب الكلى في النفرون ، وذلك لغرض امتصاص الجلوكوز إلى داخل الخلايا. [ 6 ] وقد تبين مؤخرًا أن له وظائف تجعله هدفًا علاجيًا واعدًا لعلاج داء السكري والسمنة لدى البشر. [ 7 ] وبفضل بروتين ناقل الصوديوم/الجلوكوز المشترك 1، تستطيع الخلايا الحصول على الجلوكوز الذي يُستخدم لاحقًا في إنتاج وتخزين الطاقة الخلوية.

بناء

يُصنَّف ناقل الصوديوم والجلوكوز المشترك 1 كبروتين غشائي متكامل يتكون من 14 حلزون ألفا، ناتجة عن طي ما بين 482 و718 من الأحماض الأمينية، حيث يقع كل من طرفيه الأميني والكربوكسيلي على الجانب الخارجي للغشاء البلازمي. [ 8 ] يُفترض أن البروتين يحتوي على مواقع فسفرة لبروتين كيناز A وبروتين كيناز C ، والتي تعمل على تنظيم شكل البروتين البنيوي من خلال فسفرة الأحماض الأمينية بواسطة الأدينوسين ثلاثي الفوسفات ( ATP) . [ 8 ] [ 9 ]

وظيفة

ناقلات الجلوكوز هي بروتينات غشائية متكاملة تُسهّل نقل الجلوكوز والمواد ذات الصلة التركيبية عبر الأغشية الخلوية . تم تحديد عائلتين من ناقلات الجلوكوز: عائلة ناقلات الجلوكوز بالانتشار المُيسّر (عائلة GLUT)، والمعروفة أيضًا باسم الناقلات الأحادية ، وعائلة ناقلات الجلوكوز المعتمدة على الصوديوم ( عائلة SGLT )، والمعروفة أيضًا باسم الناقلات المشتركة أو الناقلات المتماثلة . [ 10 ] يُشفّر جين SLC5A1 بروتين ناقل الصوديوم والجلوكوز المشترك، والذي يُشارك في النقل المُيسّر للجلوكوز والجلاكتوز إلى الخلايا حقيقية النواة وبدائية النواة . [ 5 ] يتمثل دور ناقل الصوديوم والجلوكوز المشترك 1 في امتصاص D- جلوكوز و D- جلاكتوز من غشاء الحافة الفرشاتية للأمعاء الدقيقة، [ 11 ] [ 12 ] مع تبادل أيونات الصوديوم والجلوكوز من أنابيب النفرون. [ 13 ] يستطيع بروتين SGLT1 امتصاص الجلوكوز عبر الأغشية الخلوية من خلال ربط الطاقة المتولدة من النقل المشترك لأيونين من الصوديوم مع الجلوكوز عبر آلية النقل المتزامن. [ 14 ] لا يستخدم هذا البروتين الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) كمصدر للطاقة. [ 14 ]

آليات النقل

يتخذ ناقل الصوديوم والجلوكوز عادةً وضعيةً خارجيةً مفتوحةً لاستقبال أيوني صوديوم وجلوكوز في آنٍ واحد. [ 6 ] بمجرد الارتباط، يتغير شكل مستقبل البروتين إلى وضعية مغلقة، مما يمنع انفصال أيوني الصوديوم والجلوكوز. [ 6 ] ثم يتغير شكل البروتين مرةً أخرى إلى وضعية داخلية تسمح بانفصال الصوديوم والجلوكوز. [ 6 ] بعد ذلك، يعود البروتين إلى وضعية خارجية، جاهزًا لاستقبال المزيد من أيوني الصوديوم والجلوكوز. [ 6 ]

تاريخ

استنساخ

ظلت بروتينات النقل المشترك في أغشية خلايا الثدييات عصية على التنقية باستخدام الطرق الكيميائية الحيوية التقليدية حتى أواخر ثمانينيات القرن الماضي. وقد ثبتت صعوبة عزل هذه البروتينات لاحتوائها على تسلسلات محبة للماء وكارهة للماء، ووجودها في الأغشية بنسبة ضئيلة جدًا (أقل من 0.2% من بروتينات الغشاء). وكان الشكل الأرنبي من SGLT1 أول بروتين نقل مشترك في الثدييات يتم استنساخه وتسلسله، وقد نُشر ذلك في عام 1987. [ 15 ] ولتجاوز صعوبات طرق العزل التقليدية، استُخدمت تقنية استنساخ تعبيري جديدة. ثم تم حقن كميات كبيرة من mRNA المعوي للأرانب، بعد فصلها حسب الحجم باستخدام الرحلان الكهربائي الهلامي التحضيري، في بويضات الضفدع الأفريقي (Xenopus ) بشكل متسلسل ، وذلك للعثور في النهاية على نوع RNA الذي يحفز التعبير عن النقل المشترك للصوديوم والجلوكوز. [ 15 ]

الأهمية السريرية

يُعدّ جين SLC5A1 ذا أهمية طبية لدوره في امتصاص الجلوكوز والصوديوم، إلا أن الطفرات فيه قد تُسبب مضاعفات صحية. فعلى سبيل المثال، قد تُؤدي طفرة خاطئة [ 4 ] في الإكسون الأول من جين SLC5A1 إلى مشاكل في إنتاج بروتين SGLT1، مما يُسبب مرضًا نادرًا جدًا يتمثل في سوء امتصاص الجلوكوز والجلاكتوز . [ 4 ] ويعود ذلك إلى أن هذه الطفرة تُعطّل وظيفة النقل. [ 4 ] يحدث سوء امتصاص الجلوكوز والجلاكتوز عندما تعجز بطانة خلايا الأمعاء عن امتصاص الجلوكوز والجلاكتوز، مما يمنع استخدام هذه الجزيئات في عمليات الهدم والبناء. وتشمل أعراض هذا المرض الإسهال المائي و/أو الحمضي ، الناتج عن احتباس الماء في تجويف الأمعاء وفقدان السوائل بالخاصية الأسموزية بسبب عدم امتصاص الجلوكوز والجلاكتوز والصوديوم. [ 16 ] ويجب على المرضى اتباع نظام غذائي خالٍ من هذين السكرين، وإلا سيُصابون بإسهال يُهدد حياتهم. [ 17 ]

في البشر غير المصابين بهذا الاضطراب الوراثي، يُعدّ ناقل الصوديوم والجلوكوز 1 (SGLT1) أساسيًا لعملية معالجة الجفاف عن طريق الفم . فبإضافة الصوديوم والجلوكوز إلى الماء، يُتاح لهذا الناقل نقل العناصر الثلاثة، مما يُساعد على تسريع امتصاص الماء. [ 18 ]

توزيع الأنسجة

يُعبر عن الناقل المشترك SLC5A1 بشكل رئيسي في تجويف الأمعاء الدقيقة والكلى والغدد النكفية والغدد تحت الفك السفلي وفي القلب. [ 19 ]

انظر أيضاً

التفاعلات

وقد ثبت أن SLC5A1 يتفاعل مع PAWR . [ 20 ]

مراجع

  1. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000011034 Ensembl ، مايو 2017
  2. "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  3. "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  4. 1 2 3 4 تورك إي، مارتن إم جي، رايت إي إم (مايو 1994). "بنية جين ناقل الصوديوم/الجلوكوز البشري SGLT1" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 269 (21): 15204-15209 . doi : 10.1016/S0021-9258(17)36592-4 . PMID 8195156 . 
  5. 1 2 "Entrez Gene: SLC5A1 solute carrier family 5 (sodium/glucose cotransporter), member 1" .
  6. 1 2 3 4 5 لوديش هـ، بيرك أ، كايزر سي أ، كريجر م، بريتشر أ، بلوغ هـ، وآخرون . (أبريل 2016). بيولوجيا الخلية الجزيئية ( الطبعة الثامنة). نيويورك. ISBN   9781464183393. OCLC 949909675 . {{cite book}}: صيانة CS1: موقع الناشر مفقود ( رابط ) صيانة CS1: تم تجاوز الإعداد ( رابط )
  7. سينها جيه كيه، دورغفانشي إس، فيرما إم، غوش إس (يونيو 2023). "دراسة SLC6A9 وSLC5A1 كهدف علاجي واعد للسمنة والسكري باستخدام التوصيف الحاسوبي، والتنبؤ بالبنية ثلاثية الأبعاد، وتحليل الالتحام الجزيئي" . الزهايمر والخرف . 19 (S1) e064229. doi : 10.1002/alz.064229 . ISSN 1552-5260 . 
  8. 1 2 رايت إي إم، هيرش جيه آر، لو دي دي، زامبيغي جي إيه (يناير 1997). "تنظيم ناقلات الصوديوم/الجلوكوز المشتركة" . مجلة علم الأحياء التجريبي . 200 (الجزء 2): 287-293 . Bibcode : 1997JExpB.200..287W . doi : 10.1242/jeb.200.2.287 . PMID 9050236 . 
  9. أفيندانو سي، مينينديز جيه سي (2008). "الأدوية التي تثبط مسارات الإشارات لنمو وانتشار الخلايا السرطانية". الكيمياء الطبية للأدوية المضادة للسرطان . إلسيفير. ص 251-305 . doi : 10.1016/b978-0-444-52824-7.00009-3 . ISBN  9780444528247.
  10. رايت إم، لو دي دي، بانايوتوفا-هيرمان إم، لوستاو إم بي، هيراياما بي إتش، ماكنزي بي، وآخرون . (نوفمبر 1994). " "نقل السكر النشط في حقيقيات النوى" (ملف PDF) . مجلة علم الأحياء التجريبي . 196 (1): 197-212 . Bibcode : 1994JExpB.196..197W . doi : 10.1242/jeb.196.1.197 . PMID 7823022 . 
  11. رايت إي إم، تورك إي (فبراير 2004). "عائلة النقل المشترك للصوديوم/الجلوكوز SLC5". أرشيف بفلوغر . 447 (5): 510-518 . doi : 10.1007 / s00424-003-1063-6 . PMID 12748858. S2CID 41985805 .  
  12. ^ جوربوليف الخامس، شورمان أ، فالون الخامس، كيب ح، جاشكي أ، كليسن د، وآخرون . (2012/01/01). "Na + -D-glucose Cotransporter SGLT1 هو محوري لامتصاص الجلوكوز المعوي وإفراز الإنكريتين المعتمد على الجلوكوز" . السكري . 61 (1): 187-196 . دوى : 10.2337/db11-1029 . ISSN 0012-1797 . بمك 3237647 . بميد 22124465 .    
  13. هاميلتون كيه إل، وبوت إيه جي (ديسمبر 2013). "نقل الجلوكوز إلى الأكياس المقلوبة في الأمعاء الدقيقة للفئران". التقدم في تعليم علم وظائف الأعضاء . 37 (4): 415-426 . doi : 10.1152/advan.00017.2013 . PMID 24292921. S2CID 8525585 .  
  14. 1 2 بولسن إس بي، فينتون آر إيه، ريغ تي (مارس 2017). "النقل المشترك للصوديوم والجلوكوز" . الرأي الحالي في أمراض الكلى وارتفاع ضغط الدم . 24 ( 5): 463-469 . doi : 10.1097/MNH.0000000000000152 . ISSN 1473-6543 . PMC 5364028. PMID 26125647 .   
  15. 1 2 هيديجر إم إيه، كودي إم جيه، إيكيدا تي إس، رايت إي إم (1987). "استنساخ التعبير وتسلسل الحمض النووي المكمل لناقل الصوديوم/الجلوكوز المشترك". نيتشر . 330 ( 6146): 379-381 . Bibcode : 1987Natur.330..379H . doi : 10.1038/330379a0 . PMID 2446136. S2CID 4319002 .  
  16. رايت إي إم، تورك إي، مارتن إم جي (2002). "الأساس الجزيئي لسوء امتصاص الجلوكوز-الجلاكتوز". الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية الخلوية . 36 ( 2-3 ): 115-121 . doi : 10.1385/CBB:36:2-3: 115 . PMID 12139397. S2CID 25248625 .  
  17. "سوء امتصاص الجلوكوز والجلاكتوز" . الجينات والأمراض [ إنترنت ] . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (الولايات المتحدة). 1998.
  18. جايتون أ، هول ج (19 يوليو 2010). كتاب جايتون وهول في علم وظائف الأعضاء الطبية: كتاب إلكتروني مُحسَّن . فيلادلفيا: إلسيفير للعلوم الصحية. ص 330. ISBN  978-0-7216-0240-0.
  19. سابينو-سيلفا ر، موري ر.س، ديفيد-سيلفا أ، أوكاموتو م.م، فريتاس هـ.س، ماتشادو يو.ف (نوفمبر 2010). "ناقلات الصوديوم/الجلوكوز المشتركة: من الجينات إلى العلاج" . المجلة البرازيلية للبحوث الطبية والبيولوجية . 43 (11): 1019-1026 . doi : 10.1590/S0100-879X2010007500115 . PMID 21049241 . 
  20. شي جيه، غو كيو (يوليو 2004). "يُثبّط بروتين Par-4 امتصاص الكولين من خلال التفاعل مع CHT1 وتقليل اندماجه في غشاء البلازما" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 279 (27): 28266-28275 . doi : 10.1074/jbc.M401495200 . PMID 15090548 . 

للمزيد من القراءة

تتضمن هذه المقالة نصًا من المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، وهو متاح للعموم .