يونيبورتر

ناقل الجلوكوز (GLUTs) هو نوع من النواقل الأحادية المسؤولة عن تسهيل انتشار جزيئات الجلوكوز عبر أغشية الخلايا. ^{[ 9 ]} يُعد الجلوكوز مصدرًا حيويًا للطاقة لمعظم الخلايا الحية، إلا أنه نظرًا لكبر حجمه، لا يستطيع الحركة بحرية عبر غشاء الخلية. ^{[ 16 ]} يتخصص ناقل الجلوكوز في نقل الجلوكوز تحديدًا عبر الغشاء. تحتوي بروتينات GLUT على عدة أنواع من الأشكال المتماثلة ، يتوزع كل منها في أنسجة مختلفة ويُظهر خصائص حركية مختلفة. ^{[ 16 ]}

بروتينات GLUT هي بروتينات غشائية متكاملة تتكون من 12 منطقة حلزونية ألفا عابرة للغشاء . ^{[ 16 ]} تُشفَّر بروتينات GLUT بواسطة جينات SLC2 وتُصنَّف إلى ثلاث فئات بناءً على تشابه تسلسل الأحماض الأمينية . ^{[ 17 ]} وُجد أن البشر يُعبِّرون عن أربعة عشر بروتين GLUT. تشمل الفئة الأولى من بروتينات GLUT بروتين GLUT1 ، وهو أحد أكثر الأشكال المتماثلة دراسة، وبروتين GLUT2. [16] يوجد بروتين GLUT1 في أنسجة مختلفة مثل خلايا الدم الحمراء والدماغ والحاجز الدموي ^{الدماغي ، وهو} مسؤول عن امتصاص الجلوكوز الأساسي . [ 16 ^{] يوجد بروتين} GLUT2 بشكل رئيسي في الكبد والبنكرياس والأمعاء الدقيقة . ^{[ 16 ]} ويلعب دورًا مهمًا في إفراز الأنسولين من خلايا بيتا البنكرياسية . تشمل الفئة الثانية بروتينَي GLUT3 و GLUT4 . ^{[ 16 ]} يتميز بروتين GLUT3، الموجود بشكل أساسي في الدماغ والخلايا العصبية والمشيمة ، بألفة عالية للجلوكوز، مما يُسهّل امتصاصه في الخلايا العصبية. ^{[ 16 ]} يلعب بروتين GLUT4 دورًا في امتصاص الجلوكوز المُتحكم فيه بواسطة الأنسولين، ويوجد بشكل رئيسي في الأنسجة الحساسة للأنسولين، مثل العضلات والأنسجة الدهنية . [ ^{16 ] تشمل} الفئة الثالثة بروتين GLUT5 ، الموجود في الأمعاء الدقيقة والكلى والخصيتين والعضلات الهيكلية . ^{[ 16 ]} على عكس بروتينات GLUT الأخرى، ينقل GLUT5 الفركتوز تحديدًا بدلًا من الجلوكوز. ^{[ 16 ]}

تسمح ناقلات الجلوكوز لجزيئات الجلوكوز بالانتقال وفقًا لتدرج تركيزها من مناطق ذات تركيز عالٍ إلى مناطق ذات تركيز منخفض. غالبًا ما تتضمن هذه العملية نقل الجلوكوز من الفضاء خارج الخلوي أو الدم إلى داخل الخلية. ويُغذي تدرج التركيز الناتج عن تركيزات الجلوكوز هذه العملية دون الحاجة إلى الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). ^{[ 18 ]}

عندما يرتبط الجلوكوز بناقل الجلوكوز، تتغير قنوات البروتين شكلها وتخضع لتغير بنيوي لنقل الجلوكوز عبر الغشاء. وبمجرد انفصال الجلوكوز، يعود البروتين إلى شكله الأصلي. يُعد ناقل الجلوكوز ضروريًا لإجراء العمليات الفيزيولوجية التي تتطلب طاقة عالية في الدماغ والعضلات والكليتين، وذلك بتوفير كمية كافية من ركائز الطاقة اللازمة لعمليات الأيض . ويُبرز داء السكري ، كمثال على حالة مرضية تتضمن استقلاب الجلوكوز، أهمية تنظيم امتصاص الجلوكوز في إدارة الأمراض. ^{[ 19 ]}

يُعدّ ناقل الكالسيوم أحادي الاتجاه في الميتوكوندريا ( MCU) مُركّبًا بروتينيًا يقع في المادة الداخلية للميتوكوندريا، ووظيفته نقل أيونات الكالسيوم (Ca2+) من السيتوبلازم إلى المادة الداخلية . ^{[ 20 ]} يُستخدم نقل أيونات الكالسيوم تحديدًا في وظائف الخلية لتنظيم إنتاج الطاقة في الميتوكوندريا، وإشارات الكالسيوم في السيتوبلازم ، وموت الخلايا . يُصبح هذا الناقل نشطًا عندما ترتفع مستويات الكالسيوم في السيتوبلازم فوق 1 ميكرومولار. ^{[ 20 ]}

يتألف مُركّب MCU من أربعة أجزاء: الوحدات الفرعية المُشكِّلة للمنفذ، والوحدات الفرعية التنظيمية MICU1 وMICU2، ووحدة فرعية مساعدة هي EMRE. ^{[ 21 ]} تعمل هذه الوحدات الفرعية معًا لتنظيم امتصاص الكالسيوم في الميتوكوندريا. تحديدًا، تعمل الوحدة الفرعية EMRE على نقل الكالسيوم، بينما تعمل الوحدة الفرعية MICU على تنظيم نشاط MCU بدقة لمنع زيادة تركيز الكالسيوم في السيتوبلازم. ^{[ 21 ]} يُعد الكالسيوم عنصرًا أساسيًا لمسارات الإشارات الخلوية، وكذلك لمسارات موت الخلايا. ^{[ 21 ]} تُعد وظيفة ناقل الكالسيوم الأحادي في الميتوكوندريا بالغة الأهمية للحفاظ على التوازن الخلوي .

تُشكل الوحدتان الفرعيتان MICU1 وMICU2 ثنائيًا غير متجانسًا متصلًا برابطة ثنائية الكبريتيد . ^{[ 20 ]} عند ارتفاع مستويات الكالسيوم في السيتوبلازم، يخضع الثنائي غير المتجانس MICU1-MICU2 لتغير في بنيته . ^{[ 20 ]} تتميز الوحدات الفرعية للثنائي غير المتجانس بتنشيط تعاوني، ما يعني أن ارتباط أيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ بإحدى الوحدات الفرعية MICU في الثنائي غير المتجانس يُحفز تغيرًا في بنية الوحدات الفرعية MICU الأخرى. ويتم موازنة امتصاص الكالسيوم بواسطة مبادل الصوديوم-الكالسيوم . ^{[ 21 ]}

ناقل الأحماض الأمينية من النوع L (LAT1) هو ناقل أحادي يُسهّل نقل الأحماض الأمينية المتعادلة مثل التربتوفان ، والليوسين ، والهيستيدين ، والبرولين ، والألانين ، وغيرها. ^{[ 6 ]} يُفضّل LAT1 نقل الأحماض الأمينية ذات السلاسل الجانبية الكبيرة المتفرعة أو العطرية . يعمل هذا الناقل على نقل الأحماض الأمينية الأساسية إلى ظهارة الأمعاء ، والمشيمة ، والحاجز الدموي الدماغي ، وذلك لدعم العمليات الخلوية كالأيض والتواصل الخلوي. ^{[ 22 ]} يكتسب هذا الناقل أهمية خاصة في الجهاز العصبي المركزي ، إذ يُوفّر الأحماض الأمينية اللازمة لتخليق البروتين وإنتاج النواقل العصبية في خلايا الدماغ. ^{[ 22 ]} تُعدّ الأحماض الأمينية العطرية ، مثل الفينيل ألانين والتربتوفان ، سلائف للنواقل العصبية كالدوبامين ، والسيروتونين ، والنورأدرينالين . ^{[ 22 ]}

يُعدّ LAT1 بروتينًا غشائيًا ينتمي إلى عائلة ناقلات SLC7، ويعمل بالتنسيق مع 4F2hc، وهو أحد أفراد عائلة SLC3، لتكوين مُركّب ثنائي غير متجانس يُعرف باسم مُركّب 4F2hc. ^{[ 6 ]} يتكوّن هذا المُركّب الثنائي من سلسلة خفيفة وسلسلة ثقيلة مرتبطتين تساهميًا برابطة ثنائية الكبريتيد . السلسلة الخفيفة هي المسؤولة عن النقل، بينما تُساهم السلسلة الثقيلة في استقرار المُركّب الثنائي. ^{[ 6 ]}

هناك جدلٌ حول ما إذا كان LAT1 ناقلًا أحاديًا أم ناقلًا مضادًا . يتميز هذا الناقل بخصائص النقل الأحادي، حيث ينقل الأحماض الأمينية إلى داخل الخلايا باتجاه واحد وفقًا لتدرج التركيز. مع ذلك، فقد وُجد مؤخرًا أن له خصائص النقل المضاد، حيث يستبدل الأحماض الأمينية المتعادلة بالأحماض الأمينية الوفيرة داخل الخلايا. ^{[ 23 ]} كما لوحظ فرط التعبير عن LAT1 في سرطان الإنسان ، ويرتبط بدوره في استقلاب السرطان. ^{[ 24 ]}

ناقلات النيوكليوزيدات ، أو ناقلات النيوكليوزيدات المتوازنة ، هي ناقلات أحادية تنقل النيوكليوزيدات والقواعد النيتروجينية والأدوية العلاجية عبر غشاء الخلية. ^{[ 25 ]} تُعد النيوكليوزيدات لبنات بناء لتخليق الأحماض النووية ، ومكونات أساسية في استقلاب الطاقة لإنتاج ATP / GTP . ^{[ 26 ]} كما تعمل كروابط لمستقبلات البيورين مثل الأدينوزين والإينوزين . تسمح ناقلات النيوكليوزيدات المتوازنة بنقل النيوكليوزيدات وفقًا لتدرج تركيزها. ولديها أيضًا القدرة على توصيل نظائر النيوكليوزيدات إلى أهداف داخل الخلايا لعلاج الأورام والعدوى الفيروسية. ^{[ 26 ]}

تُعدّ ناقلات النيوكليوزيدات (ENTs) جزءًا من عائلة ناقلات النيوكليوزيدات الرئيسية (MFS) ، ويُعتقد أنها تنقل النيوكليوزيدات باستخدام نموذج التثبيت والتبديل. ^{[ 26 ]} في هذا النموذج، يرتبط الركيزة أولًا بالناقل، مما يؤدي إلى تغيير في بنيته الفراغية يُشكّل حالةً مُغلقة (تثبيت). ثم ينتقل الناقل ليواجه الجانب الآخر من الغشاء ويُحرر الركيزة المرتبطة به (تبديل). ^{[ 26 ]}

تم العثور على ناقلات ENT في الأوليات والثدييات. وفي البشر، تم اكتشافها كناقلات ENT3 (hENT1-3) و ENT4 (hENT4). [ ^{25 ] تُعبر} ناقلات ENT في جميع أنواع الأنسجة، ولكن وُجد أن بعض بروتينات ENT أكثر وفرة في أنسجة محددة. يوجد hENT1 بشكل رئيسي في الغدد الكظرية والمبيض والمعدة والأمعاء الدقيقة . ^{[ 25 ]} يُعبر عن hENT2 بشكل رئيسي في الأنسجة العصبية وأجزاء صغيرة من الجلد والمشيمة والمثانة البولية وعضلة القلب والمرارة . ^{[ 25 ]} يُعبر عن hENT3 بشكل كبير في القشرة المخية والبطين الجانبي والمبيض والغدة الكظرية . ^{[ 25 ]} يُعرف hENT4 باسم ناقل أحادي الأمين عبر غشاء البلازما (PMAT) ، حيث يُسهل حركة الكاتيونات العضوية والأمينات الحيوية عبر الغشاء. ^{[ 25 ]}