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Active transport of alanine by the neutral amino-acid exchanger ASCT1

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ASCT1 protein is a member of the glutamate transporter superfamily, which shows system ASC selectivity and properties and has been characterized as a Na+-dependent neutral amino-acid exchanger. Here, by using ASCT1-expressing oocytes, the uptake of alanine and glutamate was measured to investigate ASCT1's ability to mediate a concentrative transport of alanine, ASCT1's sodium dependence, and the influence of pH on the mutual inhibition between alanine and glutamate. Alanine uptake was measured after 30 min incubation. Kinetic analysis of the Na+ dependence of alanine uptake showed an apparent K0.5 (affinity constant) value for Na+ of 23.1 ± 4.3 mM (mean ± SE). Concentration dependence of alanine uptake was tested at 100 and 1 mM Na+, with apparent K0.5 values of 0.16 ± 0.04 and 1.8 ± 0.4 mM, respectively, at pH 7.5, and 0.21 ± 0.06 and 1.9 ± 0.3 mM at pH 6. V max was not modified between 100 and 1 mM Na+ at either pH. ASCT1 actively transports alanine and accumulates it in the cytosol even when the Na+ concentration in the medium was as low as 1–3 mM. 22Na uptake studies revealed that Na+ transport was stimulated by the presence of alanine in the medium. Our results demonstrate that ASCT1 is able to mediate a concentrative transport of alanine, which is Na+-dependent but not coupled to the Na+ gradient.Key words: ASCT1, sodium, Xenopus laevis oocytes, concentrative transport, alanine.

La protéine ASCT1 appartient à la superfamille des transporteurs de glutamate, qui montre les propriétés et la sélectivité du système ASC, et a été caractérisée comme un échangeur d'acide aminé neutre dépendant du Na+. Dans le présent article, nous avons mesuré la capture d'alanine et de glutamate, dans des ovocytes exprimant l'ASCT1, dans le but d'examiner la capacité de l'ASCT1 de véhiculer un transport d'alanine concentrant, la dépendance à l'égard du sodium et l'influence du pH sur l'inhibition mutuelle entre l'alanine et le glutamate. La capture d'alanine a été mesurée après 30 min d'incubation. L'analyse cinétique de la dépendance de la capture d'alanine à l'égard du Na+ a montré une valeur de K0,5 apparente pour le Na+ de 23,1 ± 4,3 mM. La dépendance de la capture d'alanine à l'égard de la concentration a été testée à 100 et 1 mM de Na+, avec des valeurs de K0,5 apparentes de 0,16 ± 0,04 et 1,8 ± 0,4 mM, respectivement, à un pH de 7,5, et de 0,21 ± 0,06 et 1,9 ± 0,3 mM à un pH de 6. La valeur de V max n'a pas été modifiée entre 100 et 1 mM de Na+ aux deux pH. L'ASCT1 transporte activement l'alanine et l'accumule dans le cytosol même lorsque la concentration de Na+ est aussi faible que 1–3 mM. Les études de la capture de 22Na ont révélé que le transport de Na+ a été stimulé par la présence d'alanine dans le milieu. Nos résultats démontrent que l'ASCT1 peut véhiculer un transport d'alanine concentrant, dépendant du Na+ mais non couplé au gradient de Na+.Mots clés : ASCT1, sodium, ovocytes de Xenopus lævis, transport concentrant, alanine.[Traduit par la Rédaction]
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Keywords: ASCT1; Xenopus laevis oocytes; alanine; concentrative transport; ovocytes de Xenopus lævis; sodium; transport concentrant

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2001

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