Ген SLC25A9 (UCP3): разобщающий белок 3 скелетных мышц и его роль в липотоксичности, окислительном стрессе и энергетическом метаболизме
Содержание
1. Общая информация о гене SLC25A9
Ген SLC25A9 (uncoupling protein 3) кодирует митохондриальный белок, который относится к семейству митохондриальных анионных переносчиков (MACP). Данный белок, как предполагается, разобщает окислительное фосфорилирование от синтеза АТФ, рассеивая энергию в виде тепла через митохондриальную протонную утечку. UCP3 в основном экспрессируется в скелетных мышцах и, вероятно, играет ключевую роль в защите митохондрий от липид-индуцированного окислительного стресса, особенно когда поставка жирных кислот превышает их окислительную способность, что позволяет экспортировать жирные кислоты из митохондрий.
- Официальный символ: UCP3
- Полное название: uncoupling protein 3
- ID гена: 7352 (обновлено 7 апреля 2025 года)
- Локализация: Хромосома 11q13.4, NC_000011.10 (74000277..74009085, комплементарная)
- Тип гена: Кодирующий белок
- Экспрессия: Низкая экспрессия в референтных наборах данных
2. Подробности структуры и функции
- UCP3 содержит три домена белков solcar, характерных для MACP, и имеет два сплайс-варианта.
- Длинный вариант (UCP3L): NM_003356.4 -> NP_003347.1, 308 аминокислот, CCDS8229.1
- Короткий вариант (UCP3S): NM_022803.3 -> NP_073714.1, 275 аминокислот, CCDS44677.1
- Сохраненные домены: PTZ00169 (переносчик АДФ/АТФ) и pfam00153 (митохондриальный переносчик белка).
- UniProtKB записи: O60475, P55916, Q96HL3 (Swiss-Prot) и другие (TrEMBL).
3. Биологические процессы и компоненты
- Онтология генов (GO) указывает на участие UCP3 в процессах:
- Адаптивный термогенез (GO:1990845)
- Метаболизм жирных кислот (GO:0006631)
- Транспорт протонов через мембрану (GO:1902600)
- Компоненты включают:
- Мембрану (GO:0016020)
- Внутреннюю митохондриальную мембрану (GO:0005743)
- Митохондрию (GO:0005739)
- Взаимодействие с HIV-1: Белок Vif вируса HIV-1 подавляет экспрессию UCP3, что может иметь последствия для метаболизма клеток, инфицированных вирусом.
4. Характеристики гена SLC25A9/UCP3
| Категория | Детали |
|---|---|
| Официальный символ | UCP3 |
| Полное название | uncoupling protein 3 |
| Также известен как | SLC25A9 |
| ID гена | 7352, обновлено 7 апреля 2025 года |
| Локация | Хромосома 11q13.4, NC_000011.10 (74000277..74009085, комплементарная) |
| Количество экзонов | 7 |
| Транскрипционные варианты | UCP3L (308 а.о.), UCP3S (275 а.о.) |
| Экспрессия | Низкая в референтных наборах данных |
| Сохраненные домены | PTZ00169, pfam00153 |
| UniProtKB | O60475, P55916, Q96HL3 (и др.) |
5. Связанные исследования и распределение публикаций
Исследования SLC25A9 (UCP3) охватывают широкий спектр тем, включая метаболизм липидов, иммунные процессы и сердечно-сосудистые эффекты. На платформе PubMed на апрель 2025 года доступно 1491 публикация. Распределение по годам представлено в таблице ниже.
| Год | Количество публикаций | Год | Количество публикаций |
|---|---|---|---|
| 1987 | 1 | 2008 | 74 |
| 1990 | 1 | 2009 | 68 |
| 1997 | 7 | 2010 | 68 |
| 1998 | 38 | 2011 | 73 |
| 1999 | 88 | 2012 | 61 |
| 2000 | 68 | 2013 | 60 |
| 2001 | 99 | 2014 | 57 |
| 2002 | 74 | 2015 | 72 |
| 2003 | 67 | 2016 | 55 |
| 2004 | 69 | 2017 | 56 |
| 2005 | 64 | 2018 | 53 |
| 2006 | 56 | 2019 | 41 |
| 2007 | 75 | 2020 | 48 |
| 2021 | 39 | 2022 | 49 |
| 2023 | 34 | 2024 | 31 |
| 2025 | 16 |
6. Примеры ключевых исследований
- Muscle-UCP3 in the regulation of energy metabolism: DOI 10.1016/j.mito.2024.101872, PMID 38499130 - обзор роли UCP3 в регуляции энергетического метаболизма в мышцах.
- Important Trends in UCP3 Investigation: DOI 10.3389/fphys.2019.00470, PMID 31133866 - обсуждает тенденции в исследованиях UCP3.
- UCP3 reciprocally controls CD4+ Th17 and Treg cell differentiation: DOI 10.1371/journal.pone.0239713, PMID 33211703 - исследует влияние на дифференцировку иммунных клеток.
- UCP3 and its putative function: consistencies and controversies: DOI 10.1042/bst0290768, PMID 11709072 - анализирует функции и спорные вопросы.
- Involvement of UCP3 in mild uncoupling and lipotoxicity: DOI 10.1016/j.exger.2006.02.005, PMID 16564663 - изучает роль в мягком разобщении и липотоксичности.
7. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
| Вопрос | Ответ |
|---|---|
| Что такое ген SLC25A9 (UCP3) и какой белок он кодирует? | Ген SLC25A9 кодирует разобщающий белок 3 (UCP3) - митохондриальный переносчик, который разобщает окислительное фосфорилирование от синтеза АТФ, рассеивая энергию в виде тепла. |
| Где расположен ген SLC25A9? | Ген расположен на хромосоме 11q13.4 у человека. |
| В каких тканях преимущественно экспрессируется UCP3? | UCP3 в основном экспрессируется в скелетных мышцах. |
| Какова основная функция UCP3? | Основная функция - защита митохондрий от липид-индуцированного окислительного стресса и экспорт жирных кислот из митохондрий при их избытке. |
| Какие существуют сплайс-варианты UCP3? | Существует два сплайс-варианта: длинный (UCP3L, 308 аминокислот) и короткий (UCP3S, 275 аминокислот). |
| Как HIV-1 влияет на экспрессию UCP3? | Белок Vif вируса HIV-1 подавляет экспрессию UCP3, что может влиять на метаболизм инфицированных клеток. |
8. Заключение
- Ген SLC25A9 (UCP3) кодирует митохондриальный разобщающий белок, преимущественно экспрессирующийся в скелетных мышцах.
- UCP3 имеет два сплайс-варианта: длинный (308 а.о.) и короткий (275 а.о.), содержащие характерные для семейства MACP домены.
- Основная функция UCP3 - защита митохондрий от липид-индуцированного окислительного стресса и экспорт избыточных жирных кислот.
- Белок Vif HIV-1 подавляет экспрессию UCP3, что имеет значение для метаболизма инфицированных клеток.
- По состоянию на апрель 2025 года опубликовано 1491 исследование по UCP3, охватывающее метаболизм липидов, иммунные процессы и сердечно-сосудистые эффекты.
Ключевой вывод: UCP3 является важным регулятором митохондриального метаболизма в скелетных мышцах, защищающим клетки от липотоксичности и окислительного стресса. Его роль в разобчении дыхания и экспорте жирных кислот открывает перспективы для понимания патогенеза метаболических заболеваний, включая ожирение, диабет 2 типа и саркопению.
9. Список литературы
| N | Источник | Что подтверждает |
|---|---|---|
| 1 | NCBI Gene: UCP3 (ID 7352) | Геномная структура, локализация, сплайс-варианты |
| 2 | GeneCards: UCP3 | Функции, экспрессия, пути |
| 3 | UniProt: P55916 (UCP3) | Структура белка и домены |
| 4 | PMID 38499130 (Muscle-UCP3, 2024) | Роль UCP3 в энергетическом метаболизме мышц |
| 5 | PMID 31133866 (Trends in UCP3, 2019) | Тенденции в исследованиях UCP3自负 |
| 6 | PMID 33211703 (UCP3 и иммунные клетки) | Влияние на дифференцировку Th17 и Treg |
| 7 | PMID 16564663 (UCP3 и липотоксичность) | Роль в мягком разобщении и липотоксичностиSelf-critical |
Юридическое предупреждение: Настоящий материал носит информационно-справочный характер и предназначен для научно-образовательных целей. Информация не является медицинской консультацией, публичной офертой или руководством к самодиагностике. Результаты генетических тестов не являются медицинским диагнозом. Имеются противопоказания. Необходима консультация специалиста (врача-генетика, эндокринолога).