세포가 전기화학적 구배에 포함된 에너지를 사용하는 방법의 한 가지 예는 세포로의 포도당 수송에 의해 입증됩니다. 이 과정에 필수적인 이온은 나트륨(Na⁺)이며, 이는 일반적으로 세포질보다 세포 외에서 더 높은 농도로 존재합니다. 이러한 농도 차이는 부분적으로는 세포막에 내장된 효소 "펌프"의 작용으로 인해 세포에서 Na⁺를 적극적으로 배출하기 때문입니다. 중요한 것은 이 펌프가 세포 외부에서 양전하를 띤 Na⁺의 고농도에 기여하기 때문에 이 환경을 세포 내 영역보다 "더 긍정적"으로 만드는 데 도움이 된다는 것입니다. 결과적으로 Na⁺의 화학적 및 전기적 구배는 모두 세포 내부를 가리키고 전기화학적 구배는 유사하게 안쪽을 향합니다.

나트륨-포도당 결합 수송체

SGLT(Sodium-glucose linked transporter)는 이 전기화학적 구배에 저장된 에너지를 이용합니다. 주로 장 세포나 신장 세포의 막에 위치한 이 단백질은 이러한 기관의 내강에서 혈류로 포도당을 흡수하는 데 도움이 됩니다. 기능이 작동하려면 세포외 포도당 분자와 두 개의 Na⁺가 모두 SGLT에 결합해야 합니다. Na⁺는 수송체를 통해 세포로 이동할 때 전기화학적 구배와 함께 이동하면서 단백질이 세포 내에서 포도당을 이동시키는 데 사용하는 에너지를 방출합니다. 결과적으로, 포도당은 농도 구배에 대해 오르막길로 이동하며, 동시에 Na⁺는 전기화학적 구배를 따라 이동합니다. 이것은 2차 능동 수송의 한 예로, 사용되는 에너지원이 ATP의 1차 형태가 아니라 본질적으로 전기화학적이기 때문에 그렇게 명명되었습니다.

SGLT를 표적으로 하는 치료법

특정 질병에서 포도당의 역할을 감안할 때, 과학자들은 포도당이 세포로 운반되는 것을 방해하는 방법을 연구하기 시작했습니다. 예를 들어, 당뇨병은 혈류에 포도당이 과도하게 분비되는 것이 특징이며, 이는 신경 손상 및 기타 합병증을 유발할 수 있습니다. 그 결과, 일부 연구자들은 당뇨병 환자와 비당뇨병 환자 간에 SGLT 발현이 어떻게 다른지, 그리고 다른 SGLT를 억제하는 것이 질병 치료에 도움이 될 수 있는지 여부를 평가하고 있습니다. 또는 암세포가 정상 세포에 비해 더 많은 포도당을 필요로 하는 것으로 입증되었기 때문에 다른 연구자들은 포도당 수송체가 항암 요법의 새로운 표적이 될 수 있는지 여부를 조사

하고 있습니다.