Ген SLC15A1

Ген SLC15A1 (solute carrier family 15 member 1) - Кодирует белок, известный как PEPT1, кишечный котранспортер водорода и пептидов.

PEPT1 относится к семейству транспортёров растворенных веществ (SLC) и играет ключевую роль в усвоении ди- и трипептидов из просвета кишечника в энтероциты через протон-зависимый механизм.

Локализация:

• Ген расположен на хромосоме 13 (13q32.2-q32.3) у человека.

Структура:

• Содержит 23 экзона, кодирует белок длиной 708 аминокислот.

Синонимы:

• HPEPT1, PEPT1, Oligopeptide transporter.

1. Функции белка PEPT1

Транспорт питательных веществ:

• Обеспечивает всасывание пептидов, образующихся при переваривании белков, а также участвует в усвоении пептидомиметических лекарств (например, антибиотиков и противоопухолевых агентов).  

Локализация белка:

• Находится на апикальной мембране энтероцитов тонкого кишечника, что подтверждено исследованиями на людях и мышах.  

Роль в метаболизме:

• Влияет на гомеостаз кишечника, модулируя экспрессию микроРНК и белков, связанных с клеточной дифференцировкой.  

2. Экспрессия и регуляция

Тканевая специфичность:

• Наиболее высокая экспрессия наблюдается в тонком кишечнике (например, у человека - RPKM 105.5).
• У мышей выражена в толстом и тонком кишечнике.

Регуляция:

• Экспрессия гена зависит от факторов среды, таких как состав рациона, температура и наличие патогенов.
• Добавление протеаз в корм повышает экспрессию генов, связанных с миогенезом и транспортом пептидов.

Эпигенетика:

• Метилирование ДНК может модулировать активность SLC15A1, что исследуется в контексте колоректального рака.

3. Роль в заболеваниях

Онкология:

• Гиперэкспрессия PEPT1 обнаружена при раке поджелудочной железы, где он способствует пролиферации клеток. Это делает его потенциальной мишенью для терапии.

Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК):

• Снижение экспрессии PEPT1 связано с воспалением, а его модуляция микроРНК (например, miR-193a-3p) может уменьшать повреждение тканей.

Фармакология:

• Ген влияет на биодоступность лекарств (например, цефадроксила), что подтверждено исследованиями на трансгенных мышах.

4. Исследования на модельных организмах

Мыши Slc15a1⁻/⁻:

• Нокаут гена приводит к нарушению всасывания дипептидов и изменению метаболома, что ускоряет заживление кишечных ран.

Сравнение видов:

• Аффинность PEPT1 к субстратам (например, антибиотикам) различается у человека и мышей, что важно при разработке лекарств.

Сельскохозяйственные животные:

• У цыплят-бройлеров экспрессия SLC15A1 коррелирует с эффективностью усвоения нутриентов, что используется для селекции.

5. Прикладные аспекты  

Диагностика:

• Антитела к SLC15A1 (например, A96542, abx014683) применяются в Western Blot, ELISA и иммуногистохимии для изучения экспрессии белка.

Таргетная терапия:

• Лиганды на основе пептидов (например, Ser-Glu) разрабатываются для доставки препаратов в опухоли с гиперэкспрессией PEPT1.

Сельское хозяйство:

• Кормовые добавки (пребиотики, пробиотики) модулируют экспрессию SLC15A1, улучшая продуктивность птицы.

6. Ключевые публикации

Роль в раке:

• Исследования показали, что ингибирование PEPT1 подавляет рост опухолей поджелудочной железы.

Генетический полиморфизм:

• Полиморфизмы SLC15A1 (например, rs2297322) ассоциированы с риском дислипидемии у человека.

Эволюция:

• Ортологи гена обнаружены у рыб, дрожжей и растений, что подчеркивает его консервативную роль в транспорте пептидов.