+7 (953) 870-47-02
Отправить письмо
С 9:00 до 21:00 Без выходных

  • Ваша корзина пуста!

  • Ген SLC20A1

Ген SLC20A1

Ген SLC20A1 (Solute Carrier Family 20 Member 1) - Кодирует белок, известный как натрий-фосфатный симпортер 1 (PiT-1), который играет ключевую роль в транспорте неорганического фосфата через клеточные мембраны и выполняет функции рецептора для определённых ретровирусов.


1. Общее описание гена SLC20A1

Название:

  • Solute Carrier Family 20 Member 1 (SLC20A1).

Синонимы:

  • GLVR-1 (Gibbon Ape Leukemia Virus Receptor 1), PiT-1.

Локализация:

  • Ген SLC20A1 расположен на хромосоме 2 человека (2q13).

Функция белка:

Натрий-фосфатный симпортер:

  • SLC20A1 кодирует мембранный белок, который обеспечивает активный транспорт неорганического фосфата (Pi) в клетки в натрий-зависимом режиме.
  • Фосфат необходим для клеточного метаболизма, синтеза нуклеиновых кислот, липидов и сигнальной трансдукции.

Рецептор ретровирусов:

  • Белок PiT-1 служит рецептором для вирусов, таких как вирус лейкемии гиббонов (GALV), вирус саркомы обезьян (SSAV), вирус лейкемии кошек подгруппы B (FeLV-B) и вирус мышей 10A1 (MuLV), что делает клетки, экспрессирующие SLC20A1, восприимчивыми к этим вирусам.

Структура белка:

  • PiT-1  это мультиспановый мембранный белок с несколькими трансмембранными доменами.
  • Участок, называемый "регион A" в четвёртой внеклеточной петле, критичен для функции рецептора ретровирусов.

Экспрессия:

  • Ген экспрессируется в различных тканях, с высокой экспрессией в костном мозге, плаценте, сосудистых гладкомышечных клетках и других тканях, где требуется транспорт фосфата.


2. Биологическая роль и молекулярные пути

Транспорт фосфата:

  • SLC20A1 вместе с родственником SLC20A2 (PiT-2) относится к семейству натрий-зависимых фосфатных транспортеров типа III и выполняют "домашнюю" функцию, поддерживая гомеостаз фосфата в клетках.

Участие в минерализации:

  • SLC20A1 связан с процессами минерализации в хондробластах, остеобластах и сосудистых гладкомышечных клетках.
  • Дисрегуляция SLC20A1 может приводить к патологической кальцификации, например, в сосудах или плаценте.

Роль в онкологии:

  • Высокая экспрессия SLC20A1 ассоциирована с плохим прогнозом при некоторых видах рака (например, раке простаты, груди, языка и поджелудочной железы).
  • Ген участвует в пролиферации клеток, прогрессии клеточного цикла и подавлении апоптоза.

Связанные молекулярные пути:

  • Транспорт неорганических катионов/анионов и аминокислот/олигопептидов.
  • Метаболизм глюкозы и энергии.
  • Сигнальные пути, связанные с кальцификацией и онкогенезом.


 3. Ассоциированные заболевания

Онкологические заболевания:

  • Высокая экспрессия SLC20A1 коррелирует с плохим прогнозом при раке простаты, раке молочной железы (особенно при эндокринной терапии и радиотерапии) и других типах опухолей.
  • Исследования показывают, что SLC20A1 способствует жизнеспособности раковых клеток и формированию опухолевых сфер у стволовых клеток рака молочной железы. (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10316049/)
  • В исследованиях рака простаты (на основе данных TCGA) установлено, что экспрессия SLC20A1 выше в опухолевой ткани по сравнению с нормальной простатической тканью, а мутации включают миссенс-мутации и делеции. (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10316049/)

Патологическая кальцификация:

  • Дисрегуляция SLC20A1 связана с кальцификацией аортального клапана и сосудов.
  • Исследования показали, что SLC20A1 (PiT-1) вместе с PiT-2 транскрипционно регулируется фактором ATF4, способствуя минерализации сосудистых гладкомышечных клеток. (http://www.labome.org/gene/human/slc20a1-6574.html)
  • В моделях мышей с нокаутом Slc20a1 наблюдается летальность на стадии эмбрионального развития, связанная с аномалиями сосудистой системы, задержкой роста и анемией. (https://www.informatics.jax.org/marker/MGI:108392)

Ретровирусные инфекции:

  • Как рецептор для GALV и FeLV-B, SLC20A1 играет роль в восприимчивости клеток к этим вирусам, что имеет значение для исследований генной терапии и ретровирусных векторов.

Другие патологии:


4. Исследовательские материалы и ключевые публикации

Основные направления исследований:

1. Онкология:

  • Исследование 2023 года (PMC) показало, что высокая экспрессия SLC20A1 ассоциирована с плохим прогнозом при раке простаты.
  • Анализ данных TCGA и SU2C-PCF выявил корреляцию между экспрессией SLC20A1 и клиническими исходами, включая выживаемость без прогрессирования заболевания (PFS) и общую выживаемость (OS). (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10316049/)
  •  В исследованиях рака молочной железы установлено, что SLC20A1 способствует позднему рецидивированию опухолей с положительным рецептором эстрогена при эндокринной терапии. (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10316049/)
  • Потеря функции SLC20A1 в клеточных линиях (HeLa, HepG2, MCF-7) снижает жизнеспособность клеток и усиливает апоптоз, что подтверждает его онкогенную роль. (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10316049/)(https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10316049/)

2. Кальцификация и минерализация:

  • Исследование 2016 года (JCI Insight) выявило, что SLC20A1 (PiT-1) и SLC20A2 (PiT-2) регулируются транскрипционным фактором ATF4, способствуя минерализации сосудистых гладкомышечных клеток. (http://www.labome.org/gene/human/slc20a1-6574.html)
  • В моделях мышей с дефицитом Slc20a2 наблюдалось ограничение роста плода и кальцификация плаценты, что подчеркивает роль SLC20A1/2 в транспорте фосфата в плаценте. (http://www.labome.org/gene/human/slc20a1-6574.html)

3. Ретровирусные рецепторы и генная терапия:

  • Исследования 1990-х годов (Palmer et al., 1999; Kavanaugh et al., 1996) охарактеризовали SLC20A1 как рецептор для GALV и FeLV-B и используется в разработке ретровирусных векторов для генной терапии. (https://www.wikigenes.org/e/gene/e/6574.html)
  • Регуляция экспрессии SLC20A1 может улучшать эффективность доставки генов в клетки, особенно в клетки с высокой экспрессией гена (например, K562 и LAD EBV B-клетки). (https://www.wikigenes.org/e/gene/e/6574.html)

4. Фенотипы и нокауты:

  • В базе данных International Mouse Phenotyping Consortium (IMPC) описаны фенотипы мышей с нокаутом Slc20a1, включая эмбриональную летальность, аномалии сосудов и анемию. (https://www.informatics.jax.org/marker/MGI:108392)
  • Анализ транскриптома гипофиза мышей (Simm et al., 2018) выявил SLC20A1 как потенциальный фактор риска комбинированного дефицита гормонов гипофиза. (http://www.labome.org/gene/human/slc20a1-6574.html)

Ключевые базы данных и ресурсы

NCBI Gene:

GeneCards:

Ensembl:

TCGA и Oncomine:

RCSB PDB: 

Ma'ayan Laboratory (Harmonizome):

PubMed:

  • Основной источник научных публикаций, включая исследования по онкологии, кальцификации и ретровирусным рецепторам.

Инструменты и продукты для исследований

CRISPR и RNAi:

Антитела:

Векторы и вирусы:


5. Перспективы исследований

1. Онкология:

  • Изучение SLC20A1 как биомаркера для прогнозирования исходов рака и ответа на терапию (например, эндокринную терапию и радиотерапию).
  • Разработка ингибиторов SLC20A1 для подавления пролиферации опухолевых клеток.

2. Кальцификация:

  • Исследование роли SLC20A1 в патологической кальцификации сосудов и разработка терапевтических стратегий для предотвращения атеросклероза и кальцификации клапанов.

3. Генная терапия:

  • Оптимизация ретровирусных векторов, использующих SLC20A1 как рецептор, для повышения эффективности доставки генов.

4. Фосфатный гомеостаз:

  • Изучение регуляции SLC20A1 в контексте гипофосфатемии и других нарушений фосфатного обмена.


Заключение

Ген SLC20A1 - играет важную роль в транспорте фосфата, минерализации тканей, онкогенезе и ретровирусной инфекции.

Дисрегуляция гена SLC20A1 связана с рядом патологий, включая рак, сосудистую кальцификацию и эмбриональные аномалии.

Исследования SLC20A1 активно проводятся в области онкологии, генной терапии и молекулярной биологии, с использованием данных TCGA, модельных организмов и современных генетических инструментов.