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| SLC5A1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | SLC5A1、D22S675、NAGT、SGLT1、溶質キャリアファミリー5メンバー1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム: 182380; MGI : 107678;ホモロジーン: 55456;ジーンカード：SLC5A1; OMA :SLC5A1 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ナトリウム/グルコース共輸送体1 （SGLT1）は、溶質キャリアファミリー5メンバー1としても知られ、ヒトではSLC5A1遺伝子[4] [5]によってコード化されたタンパク質であり、細胞へのグルコースの取り込みを目的として、小腸の吸収細胞とネフロンの尿細管上皮細胞の内側を覆うSGLT1タンパク質の生成をコード化しています。 [6]最近、糖尿病や肥満の治療の有望な治療標的と考えられる機能があることが分かってきました。[7]ナトリウムグルコース共輸送体1タンパク質の使用により、細胞はグルコースを獲得することができ、これは細胞のエネルギーの生成と貯蔵にさらに利用されます。
構造
ナトリウムグルコース共輸送体1は、482-718アミノ酸残基の折り畳みから構築された14のαヘリックスからなる膜貫通タンパク質として分類され、 N末端とC末端の両方が細胞膜の細胞外側に存在します。[8]このタンパク質にはタンパク質キナーゼAとタンパク質キナーゼCのリン酸化部位が含まれており、 ATPによるアミノ酸のリン酸化を通じてタンパク質の立体構造を制御すると考えられています。[8] [9]
関数
グルコーストランスポーターは、細胞膜を介したグルコースおよび構造的に関連する物質の輸送を仲介する膜貫通タンパク質です。グルコーストランスポーターには、促進拡散グルコーストランスポーターファミリー（GLUTファミリー）（ユニポーターとも呼ばれます）とナトリウム依存性グルコーストランスポーターファミリー（SGLTファミリー）（コトランスポーターまたはシンポーターとも呼ばれます）の2つのファミリーが特定されています。[10] SLC5A1遺伝子は、真核細胞と原核細胞へのグルコースとガラクトースの促進輸送に関与するナトリウムグルコースコトランスポータータンパク質をコードしています。 [5]ナトリウム-グルコースコトランスポーター1の役割は、小腸の刷子縁膜からD-グルコースとD-ガラクトースを吸収することであり、 [11] [12]同時に、ネフロンの尿細管からナトリウムイオンとグルコースを交換します。[13] SGLT1タンパク質は、共輸送機構を介して2つのナトリウムイオンをグルコースと共輸送することで生成されたエネルギーを結合することにより、細胞膜を介してグルコースを取り込むことができる。[14]このタンパク質はATPをエネルギー源として使用しない。[14]
輸送メカニズム
ナトリウム・グルコース共輸送体は、2 つのナトリウムイオンとグルコースが同時に結合する準備として、開いた受容体を備えた外向きの立体構造で本来配置されています。[6]結合すると、タンパク質受容体は閉塞した立体構造に構造を変え、ナトリウムイオンとグルコースの解離を防ぎます。 [ 6]次に、タンパク質はもう一度内向きの立体構造に構造を変え、ナトリウムとグルコースが解離できるようにします。[6]その後、タンパク質は外向きの立体構造状態に戻り、より多くのナトリウムイオンとグルコースを結合する準備が整います。[6]
歴史
クローン
哺乳類細胞膜の共輸送タンパク質は、1980 年代後半まで、古典的な生化学的手法による精製が困難でした。これらのタンパク質は親水性および疎水性配列を含み、膜中に非常に少量しか存在しない (膜タンパク質の 0.2% 未満) ため、単離が困難であることが判明しました。ウサギ型の SGLT1 は、クローン化され、配列が決定された最初の哺乳類共輸送タンパク質であり、1987 年に報告されました。[15]従来の単離方法の難しさを回避するために、新しい発現クローニング技術が使用されました。次に、調製用ゲル電気泳動による大量のウサギ腸 mRNA のサイズ分画をアフリカツメガエル卵母細胞に順次注入し、最終的にナトリウム-グルコース共輸送の発現を誘導する RNA 種を見つけました。[15]
臨床的意義
SLC5A1 は、グルコースとナトリウムの吸収に関与しているため医学的に重要ですが、遺伝子の変異は医学的影響を引き起こす可能性があります。エクソン 1 のSLC5A1遺伝子のミスセンス変異[4]は、SGLT1 タンパク質の生成に問題を引き起こし、非常にまれなグルコース - ガラクトース吸収不良症を引き起こす可能性があります。[4]これは、変異によって輸送機能が破壊されるためです。[4]グルコース - ガラクトース吸収不良症は、腸細胞の内壁がグルコースとガラクトースを取り込むことができず、それらの分子が異化作用と同化作用で使用できなくなる場合に発生します。この疾患の症状は、腸管腔内の水分保持と、吸収されなかったグルコース、ガラクトース、ナトリウムによる浸透圧低下の結果である水様性および/または酸性下痢です。 [16]患者は、これら 2 つの糖分を摂取しない食事を続ける必要があります。さもないと、命にかかわる下痢が発生します。[17]
この遺伝性疾患を持たないヒトでは、SLGT1は経口補水療法の作用に重要な役割を果たします。水にナトリウムとグルコースを加えると、共輸送体が3つすべてを輸送できるようになり、水分の吸収が促進されます。[18]
組織分布
SLC5A1共輸送体は主に小腸、腎臓、耳下腺、顎下腺、心臓の腔内に発現している。[19]
参照
- 溶質輸送体ファミリー
- SGLTファミリー
- SGLT2
インタラクション
SLC5A1はPAWRと相互作用することが示されている。[20]
参考文献
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000011034 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ 「マウス PubMed リファレンス:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ abcd Turk E, Martín MG, Wright EM (1994年5月). 「ヒトNa+/グルコース共輸送体遺伝子SGLT1の構造」. The Journal of Biological Chemistry . 269 (21): 15204–9. doi : 10.1016/S0021-9258(17)36592-4 . PMID 8195156.
- ^ ab "Entrez Gene: SLC5A1 溶質キャリア ファミリー 5 (ナトリウム/グルコース共輸送体)、メンバー 1"。
- ^ abcde Lodish H, Berk A, Kaiser CA, Krieger M, Bretscher A, Ploegh H, Amon A, Martin KC (2016年4月).分子細胞生物学(第8版). ニューヨーク. ISBN 9781464183393. OCLC 949909675.
{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません 発行者 (リンク) - ^ Sinha, Jitendra Kumar; Durgvanshi, Shantanu; Verma, Manish; Ghosh, Shampa (2023年6月). 「in silico特性評価、3D構造予測、分子ドッキング分析を用いた肥満と糖尿病の有望な治療ターゲットとしてのSLC6A9とSLC5A1の調査」. Alzheimer's & Dementia . 19 (S1). doi : 10.1002/alz.064229 . ISSN 1552-5260.
- ^ ab Wright EM、Hirsch JR、Loo DD、Zampighi GA (1997 年 1 月)。「Na+/グルコース共輸送体の調節」。実験生物学ジャーナル。200 (パート 2): 287–93。doi : 10.1242 /jeb.200.2.287。PMID 9050236 。
- ^ Avendaño C、Menéndez JC (2008)。 「腫瘍細胞の成長と増殖のシグナル伝達経路を阻害する薬剤」。抗がん剤の医薬品化学。エルゼビア。pp. 251–305。doi :10.1016/b978-0-444-52824-7.00009-3。ISBN 9780444528247。
- ^ Wright EM、Loo DD、Panayotova-Heiermann M、Lostao MP、Hirayama BH、Mackenzie B、他。 （1994年11月）。 「真核生物における『活発な』糖輸送」(PDF)。実験生物学ジャーナル。196 : 197–212。土井：10.1242/jeb.196.1.197。PMID 7823022。
- ^ Wright EM、Turk E (2004 年2月)。「ナトリウム/グルコース共輸送ファミリーSLC5」。Pflügers Archiv。447 ( 5 ) : 510–8。doi : 10.1007 /s00424-003-1063-6。PMID 12748858。S2CID 41985805。
- ^ ゴルブレフ、V.;シュールマン、A.ヴァロン、V.キップ、H.ヤシュケ、A.クレッセン、D.フリードリヒ、A.シャーネック、S.リーグ、T.キュナード、R. Veyhl-Wichmann、M. (2012-01-01)。 「Na + -D-グルコース共輸送体 SGLT1 は、腸管でのグルコース吸収とグルコース依存性のインクレチン分泌に極めて重要です。」糖尿病。61 (1): 187–196。土井：10.2337/db11-1029。ISSN 0012-1797。PMC 3237647。PMID 22124465。
- ^ Hamilton KL 、 Butt AG（2013年12月）。「マウスの小腸の反転した嚢へのグルコース輸送」。生理学教育の進歩。37 （4）：415–26。doi ：10.1152/advan.00017.2013。PMID 24292921。S2CID 8525585 。
- ^ ab Poulsen, Søren Brandt; Fenton, Robert A.; Rieg, Timo (2017年3月). 「ナトリウム-グルコース共輸送」. Current Opinion in Nephrology and Hypertension . 24 (5): 463–469. doi :10.1097/MNH.0000000000000152. ISSN 1473-6543. PMC 5364028. PMID 26125647 .
- ^ ab Hediger MA, Coady MJ, Ikeda TS, Wright EM (1987). 「Na+/グルコース共輸送体の発現クローニングとcDNA配列決定」. Nature . 330 (6146): 379–81. Bibcode :1987Natur.330..379H. doi :10.1038/330379a0. PMID 2446136. S2CID 4319002.
- ^ Wright EM、 Turk E、Martin MG (2002)。「グルコース-ガラクトース吸収不良の分子基盤」。細胞生化学および生物物理学。36 ( 2–3): 115–21。doi : 10.1385 /CBB:36:2-3:115。PMID 12139397。S2CID 25248625。
- ^ 「グルコースガラクトース吸収不良」。遺伝子と疾患 [インターネット]。国立バイオテクノロジー情報センター (米国)。1998 年。
- ^ Guyton, AC; Hall, JE (2010 年 7 月 19 日)。Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology: Enhanced E-book。フィラデルフィア: Elsevier Health Sciences。p. 330。ISBN 978-0-7216-0240-0。
- ^ Sabino-Silva R、Mori RC、David-Silva A、Okamoto MM、Freitas HS、Machado UF（2010年11月）。「Na(+)/グルコース共輸送体：遺伝子から治療まで」。ブラジル医学生物学研究誌。43 （ 11）：1019–26。doi ：10.1590 / S0100-879X2010007500115。PMID 21049241。
- ^ Xie J, Guo Q (2004 年 7 月). 「Par-4 は CHT1 と相互作用し、細胞膜へのコリンの取り込みを減らすことでコリンの取り込みを阻害する」The Journal of Biological Chemistry . 279 (27): 28266–75. doi : 10.1074/jbc.M401495200 . PMID 15090548.
さらに読む
- Anderson NL、Anderson NG (2002 年 11 月)。「ヒト血漿プロテオーム: 歴史、特徴、診断の展望」(PDF)。分子および細胞プロテオミクス。1 ( 11 ): 845–67。doi : 10.1074/mcp.R200007- MCP200。PMID 12488461。
- Turk E、Zabel B、Mundlos S、Dyer J、Wright EM (1991 年 3 月)。「Na+/グルコース共輸送体の欠陥によって生じるグルコース/ガラクトース吸収不良」。Nature . 350 ( 6316 ) : 354–6。Bibcode :1991Natur.350..354T。doi : 10.1038/350354a0。PMID 2008213。S2CID 4361495 。
- Hediger MA、Turk E 、 Wright EM (1989 年 8 月)。「ヒト腸管 Na+/グルコースおよび大腸菌 Na+/プロリン共輸送体の相同性」。米国科学アカデミー紀要。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 (1995 年 5 月)。「腸管上皮細胞クローンの分化中の Na(+) 依存性グルコース輸送の発達は、タンパク質キナーゼ C によって制御される」。The 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 (1993 年 9 月)。「ヒト Na+/グルコース共輸送体遺伝子 SGLT1 の染色体 22q13.1 への割り当て」。Genomics . 17 ( 3): 752–4. doi :10.1006/geno.1993.1399. PMID 8244393。
- マルティン MG、ターク E、ロスタオ MP、カーナー C、ライト EM (1996 年 2 月)。 「Na+/グルコース共輸送体（SGLT1）の輸送と機能の欠陥は、グルコース-ガラクトースの吸収不良を引き起こす」。自然遺伝学。12 (2):216-20。土井：10.1038/ng0296-216。PMID 8563765。S2CID 2372635 。
- Turk E、Kerner CJ、 Lostao MP、Wright EM (1996 年 1 月)。「ヒト Na+/グルコース共輸送体 SGLT1 の膜トポロジー」。The Journal of Biological Chemistry。271 ( 4 ): 1925–34。doi : 10.1074/jbc.271.4.1925。PMID 8567640 。
- ラム JT、マルティン MG、ターク E、平山 BA、ボスハルト NU、スタインマン B、ライト EM (1999 年 2 月)。 「SGLT1のミスセンス変異は、輸送欠陥によるグルコース-ガラクトースの吸収不良を引き起こす」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 疾患の分子基盤。1453 (2): 297–303。土井：10.1016/s0925-4439(98)00109-4。PMID 10036327。
- ダナム I、清水 N、ロー BA、チソー S、ハント AR、コリンズ JE、他（1999年12月）。 「ヒト22番染色体のDNA配列」。自然。402 (6761): 489–95。Bibcode :1999Natur.402..489D。土井：10.1038/990031。PMID 10591208。
- Obermeier S、Hüselweh B、Tinel H、Kinne RH 、Kunz C (2000 年 10 月)。「授乳中のヒト乳腺上皮細胞におけるグルコーストランスポーターの発現」。European Journal of Nutrition。39 ( 5): 194–200。doi : 10.1007 /s003940070011。PMID 11131365。S2CID 22976632。
- 笠原 正之、前田 正之、林 誠、森 勇、阿部 孝 (2001 年 5 月)。「先天性グルコース-ガラクトース吸収不良患者における Na(+)/グルコース共輸送体遺伝子 SGLT1 のミスセンス変異: 正常な輸送だが変異タンパク質は不活性化」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease。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 (2002 年 2 月)。「新しいヒトナトリウム/グルコース共輸送体遺伝子 (KST1): ICCA (乳児けいれんおよび舞踏アテトーゼ) および BFIC (良性家族性乳児けいれん) ファミリーにおける同定、特徴付け、および変異分析」。Gene . 285 ( 1–2): 141–8。doi :10.1016/S0378-1119 ( 02)00416-X。PMID 12039040 。
- Ikari A, Nakano M, Kawano K, Suketa Y (2002 年 9 月). 「熱ショックタンパク質 70 との相互作用によるナトリウム依存性グルコーストランスポーターのアップレギュレーション」. The Journal of Biological Chemistry . 277 (36): 33338–43. doi : 10.1074/jbc.M200310200 . PMID 12082088.