Ген SLC22A5

Ген SLC22A5 - Кодирует белок OCTN2 (organic cation/carnitine transporter 2), обеспечивающий транспорт карнитина в клетки.

Карнитин необходим для окисления жирных кислот и производства энергии в сердце и мышцах.

Ген SLC22A5 активно исследуется в области генетики и метаболизма.

1. Подробное описание гена

Официальное название и алиасы:

Ген SLC22A5 известен как CDSP (системный дефицит карнитина), OCTN2, SCD (системный дефицит карнитина), solute carrier family 22 member 5.

Местоположение:

Ген SLC22A5 расположен на хромосоме 5q31.1, согласно данным NCBI Gene.

Структура гена:

Ген SLC22A5 содержит 11 экзонов, согласно геномным координатам GRCh38.p14: NC_000005.10 (132369710..132395612).

Функция:

Белок OCTN2 представляет собой натрий-зависимый транспортер карнитина.
Белок OCTN2 расположен в клеточной мембране и обеспечивает активный захват карнитина в клетки.
Карнитин, получаемый из пищи, необходим для транспортировки жирных кислот в митохондрии для окисления и производства энергии.
Функция гена SLC22A5 особенно важна для сердца и мышц во время голодания, когда жирные кислоты служат основным источником энергии.

Экспрессия:

Ген SLC22A5 демонстрирует высокую экспрессию в почках (RPKM 17.3), тонком кишечнике (RPKM 11.3), сердце, печени и мышцах, согласно данным NCBI Gene.
Экспрессия гена SLC22A5 обнаружена в эпителиальных, мышечных, глиальных клетках, нейронах и эндотелиальных клетках сердца, согласно ScienceDirect.

Связанные заболевания:

Первичный дефицит карнитина (CDSP):

Мутации в гене SLC22A5 вызывают системный первичный дефицит карнитина (OMIM:212140), аутосомно-рецессивное заболевание.
Мутации снижают уровень карнитина, нарушая окисление жирных кислот и энергетический обмен.
Симптомы включают гипокетотическую гипогликемию, синдром Рея, внезапную смерть младенцев, кардиомиопатию и прогрессирующую мышечную слабость, согласно MedlinePlus Genetics.

Болезнь Крона:

Варианты гена SLC22A5, включая SNP в промоторной области (-207G - C), повышают риск болезни Крона.
SNP -207G - C нарушает активность фактора транскрипции HSF1 и связан с полиморфизмом в гене OCTN1 (1672C - T), согласно Peltekova et al., 2004.
Снижение экспрессии белка OCTN2 наблюдается при воспалительных заболеваниях кишечника и целиакии, согласно Wojtal et al., 2009.

Генетические вариации:

Ген SLC22A5 содержит несинонимные SNP и SNP в промоторной области.
SNP -207G - C связан с болезнью Крона, другие варианты повышают риск сердечной недостаточности, воспалительных заболеваний кишечника и энцефалопатии, связанной с гриппом, согласно ScienceDirect.

Регуляция:

Экспрессия гена SLC22A5 регулируется эстрогеном через элементы в интроне, HSF1 и PPARγ.
Уровень экспрессии увеличивается при голодании или лечении фибратами, включая клофибрат, согласно Eder and Ringseis, 2010 и van Vlies et al., 2007.

2. Связанные исследования

Клонирование и характеризация:

Ген SLC22A5 клонирован от крысы и человека в 1990-х годах. Белок OCTN2 - транспортер карнитина, согласно Sekine et al., 1998, Tamai et al., 1998, Wu et al., 1998.

Роль в транспорте карнитина:

Белок OCTN2 поддерживает Na⁺-зависимый котранспорт карнитина (Kₘ 15-20 μM), обеспечивая абсорбцию в кишечнике и реабсорбцию в почках, согласно Tamai et al., 2001.

Генетические вариации и заболевания:

SNP -207G - C связан с болезнью Крона, другие варианты - с дефицитом карнитина, сердечной недостаточностью и воспалительными заболеваниями, согласно ScienceDirect, MedlinePlus Genetics.

Экспрессия и регуляция:

Экспрессия гена SLC22A5 регулируется эстрогеном, HSF1, PPARγ и увеличивается при голодании или лечении фибратами, согласно ScienceDirect.

Лечение связанных состояний:

Пациенты с дефицитом карнитина получают L-карнитин, а активаторы PPARγ, включая розиглитазон, применяются при язвенном колите, согласно ScienceDirect.

Дополнительные исследования:

Исследования экзосомального белка OCTN2 выявляют его роль в воспалительных заболеваниях почек и сигнальной передаче между клетками, согласно ScienceDirect.
Ген SLC22A5 расположен в локусе IBD5 на хромосоме 5q31, связанном с первичным дефицитом карнитина и воспалительными заболеваниями кишечника.

Таблица исследований:

Тема исследования	Подробности	Источники
Клонирование и характеризация	Ген SLC22A5 клонирован от крысы и человека в 1990-х годах. Белок OCTN2 - транспортер карнитина.	ScienceDirect
Роль в транспорте карнитина	Белок OCTN2 поддерживает Na⁺-зависимый котранспорт карнитина (Kₘ 15-20 μM), обеспечивая абсорбцию в кишечнике и реабсорбцию в почках.	ScienceDirect
Генетические вариации и заболевания	SNP -207G - C связан с болезнью Крона, другие варианты - с дефицитом карнитина, сердечной недостаточностью и воспалительными заболеваниями.	ScienceDirect, MedlinePlus Genetics
Экспрессия и регуляция	Экспрессия гена SLC22A5 регулируется эстрогеном, HSF1, PPARγ и увеличивается при голодании или лечении фибратами.	ScienceDirect
Лечение связанных состояний	Пациенты с дефицитом карнитина получают L-карнитин, активаторы PPARγ, включая розиглитазон, применяются при язвенном колите.	ScienceDirect

Заключение

Ген SLC22A5 обеспечивает транспорт карнитина, поддерживая энергетический обмен.

Мутации в гене SLC22A5 вызывают первичный дефицит карнитина и повышают риск болезни Крона.

Исследования функций, генетических вариаций и терапевтических подходов продолжаются.

Ключевые цитирования