Транспорт аминокислот через мембраны клеток, как при всасывании из полости кишечника в энтероциты, так и при переходе из крови в клетки различных тканей, осуществляется при помощи двух механизмов: вторичный активный транспорт и глутатионовая транспортная система.
Транспорт аминокислот через мембраны
Вторичный активный транспорт
Вторичный активный транспорт – это перенос веществ, в данном случае аминокислот, с использованием градиента концентрации натрия между внутренней и наружной сторонами клеточной мембраны.
Вторичный активный транспорт основан на наличии низкой концентрации ионов натрия внутри клеток, создаваемой мембранным ферментом Na+,K+-АТФазой. Специфический белок-транспортер связывает на апикальной поверхности энтероцитов аминокислоту и ион натрия. Важно то, что в отсутствие натрия аминокислота не в состоянии связаться с белком-переносчиком.
Затем, изменив свое положение в мембране, белок отдает ион натрия в цитозоль по градиенту концентрации. Сразу после этого аминокислота теряет связь с белком и остается в цитоплазме.
Вторичный активный транспорт аминокислот через мембраны
В настоящее время выделяют 5 транспортных систем:
- для крупных нейтральных, в том числе алифатических и ароматических аминокислот,
- для малых нейтральных – аланина, серина, треонина,
- для основных аминокислот – аргинина и лизина,
- для кислых аминокислот – аспартата и глутамата,
- для малых аминокислот – глицина, пролина и оксипролина.
Глутатионовая система транспорта
Второй способ переноса аминокислот внутрь клетки происходит в комплексе с глутатионом при помощи фермента γ-глутамилтрансферазы.
Транспорт аминокислот при участии глутатиона
Переносчиком некоторых аминокислот (обычно нейтральных) по этой схеме является трипептид глутатион (γ-глутамилцистеилглицин). При взаимодействии глутатиона с аминокислотой на внешней стороне клеточной мембраны γ-глутамильный остаток связывает аминокислоту и происходит ее перемещение внутрь клетки. Глутатион при этом распадается на составляющие. После отделения аминокислоты происходит ресинтез глутатиона.
Строение трипептида глутатиона
Исследование активности γ-глутамилтрансферазы часто проводится в клинико-лабораторной диагностике заболеваний печени и почек.