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Position 170 of Rabbit Na+/Glucose Cotransporter (rSGLT1) Lies in the Na+ Pathway; Modulation of Polarity/Charge at this Site Regulates Charge Transfer and Carrier Turnover

机译:兔Na + /葡萄糖共转运蛋白(rSGLT1)的170位位于Na +途径中;此站点上极性/电荷的调制可调节电荷转移和运营商周转率

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摘要

Positions 163, 166, and 173, within the putative external loop joining transmembrane segments IV and V of rabbit Na+/glucose cotransporter, form part of its Na+ interaction and voltage-sensing domain. Since a Q170C mutation within this region exhibits anomalous behavior, its function was further investigated. We used Xenopus oocytes coinjected with mouse T-antigen to enhance Q170C expression, and the two-microelectrode voltage-clamp technique. For Q170C, α-methyl D-glucopyranoside, phloridzin, and Na+ affinity values are equivalent to those of wild-type; but turnover is reduced ∼50%. Decreased [Na+] reduces Q170C, but not wild-type, charge transfer. Q170C presteady-state currents exhibit three time constants, τ, identical to wild-type. MTSES decreases maximal α-methyl D-glucopyranoside-induced currents by ∼64% and Na+ leak by ∼55%; phloridzin and Na+ affinity are unchanged. MTSES also reduces charge transfer (dithiothreitol-reversible) and Q170C turnover by ∼60–70%. MTSEA and MTSET protect against MTSES, but neither affect Q170C function. MTSES has no obvious effect on the τ-values. Q170A behaves the same as Q170C. The mutation Q170E affects voltage sensitivity and reduces turnover, but also appears to influence Na+ interaction. We conclude that 1), glutamine 170 lies in the Na+ pathway in rabbit Na+/glucose cotransporter and 2), altered polarity and charge at position 170 affect a cotransporter conformational state and transition, which is rate-limiting, but probably not associated with empty carrier reorientation.
机译:假定的外部环中连接兔Na + /葡萄糖共转运蛋白跨膜片段IV和V的位置163、166和173形成了Na + 相互作用和电压的一部分感应域。由于该区域内的Q170C突变表现出异常行为,因此对其功能进行了进一步研究。我们使用与小鼠T抗原共注射的非洲爪蟾卵母细胞来增强Q170C表达,并使用了两个微电极电压钳技术。对于Q170C,α-甲基D-吡喃葡萄糖苷,菲洛津和Na + 亲和力值与野生型相当。但营业额减少了约50%。降低[Na + ]会降低Q170C,但不会降低野生型电荷转移。 Q170C的稳态电流表现出三个时间常数τ,与野生型相同。 MTSES使最大的α-甲基D-吡喃葡萄糖苷诱导的电流降低约64%,Na + 泄漏降低约55%; phloridzin和Na + 亲和力没有变化。 MTSES还减少了电荷转移(二硫苏糖醇可逆)和Q170C营业额约60-70%。 MTSEA和MTSET可以抵御MTSES,但都不会影响Q170C的功能。 MTSES对τ值没有明显影响。 Q170A的行为与Q170C相同。 Q170E突变会影响电压敏感性并降低转换率,但也可能会影响Na + 相互作用。我们得出以下结论:1)谷氨酰胺170位于兔Na + /葡萄糖共转运蛋白的Na + 途径中; 2)极性变化和170位电荷影响共转运蛋白的构象状态和过渡,这是速率限制的,但可能与空载子重新定向无关。

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