Solute Carrier 1
Englisch: solute carrier 1
Definition
Der Begriff Solute Carrier 1, kurz SLC1, bezeichnet eine Familie von Transportproteinen aus der Gruppe der SLC-Transporter, deren Mitglieder vor allem am Transport von exzitatorischen und neutralen Aminosäuren über biologische Membranen beteiligt sind. Die Transporter wirken überwiegend als sekundär aktive Symporter oder Austauscher und nutzen elektrochemische Ionengradienten als Energiequelle.
Einteilung
Die SLC1-Familie umfasst beim Menschen sieben Mitglieder, die sich in zwei funktionelle Klassen einteilen lassen:
Exzitatorische Aminosäuretransporter
Die exzitatorischen Aminosäuretransporter (EAATs) weisen eine hohe Affinität zu den negativ geladenen Aminosäuren Glutamat und Aspartat auf. Zu ihnen zählen:
Alanin-Serin-Cystein-Transporter
Die Alanin-Serin-Cystein-Transporter (ASCT) vermitteln den Transport verschiedener neutraler Aminosäuren, insbesondere Alanin, Serin, Cystein und Glutamin. Ihre Vertreter sind:
Struktur
SLC1-Transporter sind integrale Membranproteine mit ca. 8 Transmembranhelices. Sie liegen als Trimer vor. Jede Untereinheit bildet eine funktionell eigenständige Transporteinheit. Die Transporter arbeiten nach dem Alternating-Access-Modell, bei dem Substratbindungsstellen abwechselnd zur intra- oder extrazellulären Seite exponiert sind.
Transportmechanismus
EAATs vermitteln den gekoppelten Transport von:
- 1 Molekül Glutamat
- 3 Natriumionen (Na⁺)
- 1 Proton (H⁺)
bei gleichzeitigem Gegentransport von 1 Kaliumion (K⁺) . Der Transport ist elektrogen und wird durch den Na⁺-Gradienten angetrieben.
ASCT-Transporter vermitteln dagegen überwiegend einen elektroneutralen Austausch neutraler Aminosäuren.
Energieabhängigkeit
SLC1-Transporter sind sekundär aktive Transporter und nutzen die durch die Natrium-Kalium-ATPase aufrechterhaltenen Ionengradienten als Energiequelle. Eine direkte ATP-Hydrolyse erfolgt nicht.
Funktion
EAATs spielen im Zentralnervensystem eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung niedriger extrazellulärer Glutamatkonzentrationen und schützen Neuronen vor Exzitotoxizität. ASCT-Transporter sind an der systemischen Aminosäurehomöostase beteiligt und tragen zur Versorgung proliferierender Zellen mit neutralen Aminosäuren bei.
Regulation
Die Aktivität der SLC1-Transporter wird unter anderem durch Phosphorylierungen, Interaktionen mit Gerüstproteinen und die Lipidzusammensetzung der Membran beeinflusst.
Klinische Relevanz
Funktionsstörungen einzelner SLC1-Transporter sind u.a. mit Epilepsie, neurodegenerativen Erkrankungen und Tumorerkrankungen assoziiert.
Referenzen
- Kanai et al. The SLC1 high-affinity glutamate and neutral amino acid transporter family. Mol Aspects Med. 2013 Apr-Jun;34(2-3):108-20. doi: 10.1016/j.mam.2013.01.001. PMID: 23506861.