С 9:00 до 21:00 Без выходных

Ген SLC24A4

Ген SLC24A4 (Solute Carrier Family 24 Member 4) - Кодирует белок, относящийся к семейству калий-зависимых натрий-кальциевых обменников (NCKX), которые участвуют в транспорте ионов через клеточные мембраны.

Ген SLC24A4 играет важную роль в регуляции ионного гомеостаза, особенно в процессах, связанных с кальцием, натрием и калием, и ассоциирован с несколькими физиологическими и патологическими процессами.

Локализация:

Структура:

  • Ген состоит из нескольких экзонов, и альтернативный сплайсинг приводит к образованию множества транскрипционных вариантов.(https://ghr.nlm.nih.gov/gene/SLC24A4)

Тканевая экспрессия:


1. Функции белка NCKX4

Белок NCKX4 выполняет следующие ключевые функции:

Ионный транспорт:

  • NCKX4 регулирует концентрацию кальция в клетках, что критически важно для сигнальных путей и гомеостаза.(https://ghr.nlm.nih.gov/gene/SLC24A4)
  • NCKX4 транспортирует Ca²⁺ и K⁺ из клетки в обмен на Na⁺, поддерживая низкий уровень внутриклеточного кальция.(https://ghr.nlm.nih.gov/gene/SLC24A4)

Роль в обонянии:

  • В обонятельных сенсорных нейронах (OSNs) NCKX4 участвует в быстрой терминации ответа на стимул и регуляции адаптации, что влияет на кодирование и восприятие запахов.(https://ghr.nlm.nih.gov/gene/SLC24A4)

Участие в амелогенезе:

Пигментация:


2. Ассоциированные заболевания и фенотипы

Ген SLC24A4 связан с рядом патологических состояний и фенотипических вариаций:

Амелогенез несовершенный (Amelogenesis Imperfecta, AI), гипоматурационный тип 2A5 (AI2A5):

  • Генетическое нарушение формирования зубной эмали, при котором эмаль имеет мягкую текстуру и желеобразный вид, часто с коричневой пигментацией в средних слоях.(https://ghr.nlm.nih.gov/gene/SLC24A4)
  • Мутации в SLC24A4, включая нонсенс-варианты, идентифицированы у пациентов с этим заболеванием, например, в пакистанской семье.(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gtr/genes/123041/)
  • Исследования на мышах с флюорозом показали сниженную экспрессию SLC24A4 в апикальных мембранах амелобластов, что подтверждает его роль в патологии эмали.(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gtr/genes/123041/)

Вариации пигментации кожи, волос и глаз:

Другие ассоциации:

  • Исследования показали связь полиморфизмов SLC24A4 с риском меланомы и других видов рака кожи у европейцев.(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gtr/genes/123041/)
  • Отсутствие ассоциации с поздней формой болезни Альцгеймера у китайской популяции, несмотря на гипотезу о возможной роли в нейродегенеративных процессах.(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gtr/genes/123041/)

Редкие фенотипы:

  • Ген участвует в кальциевом гомеостазе и сигнальных путях, что может влиять на другие физиологические процессы, такие как кальциевая сигнализация в нейронах и сердечно-сосудистой системе.(https://rgd.mcw.edu/rgdweb/report/gene/main.html?id=1305926)


3. Ключевые исследования и материалы

Основные исследования, связанные с геном SLC24A4:

1. Молекулярная характеристика и клонирование:

  • Li XF, Kraev AS, Lytton J. (2002). Molecular cloning of a fourth member of the potassium-dependent sodium-calcium exchanger gene family, NCKX4. J Biol Chem. PMID: 12379639.(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gtr/genes/123041/)
  • Описано клонирование гена SLC24A4 и его принадлежность к семейству NCKX.(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gtr/genes/123041/) Подтверждена экспрессия в мозге, легких и других тканях.

2. Амелогенез несовершенный:

3. Пигментация:

4. Другие исследования:

5. Функциональные исследования:

  • Harmonizome 3.0 (2024). Integrated knowledge about genes and proteins from diverse multi-omics resources. Nucleic Acids Res.(https://maayanlab.cloud/Harmonizome/gene/SLC24A4)
  • SLC24A4 имеет 2864 функциональных ассоциаций с биологическими сущностями, включая молекулярные профили, фенотипы и заболевания.

5. Генетические и молекулярные инструменты

CRISPR и нокдаун:

Модели животных:

Мышиные модели с нокаутом SLC24A4 доступны через Cyagen и IMPC для изучения фенотипов.(https://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=SLC24A4)(https://www.mousephenotype.org/data/genes/MGI:2447362)

Базы данных:


6. Перспективы исследований

Амелогенез:

  • Дальнейшее изучение мутаций SLC24A4 может улучшить диагностику и лечение амелогенеза несовершенного.

Пигментация и меланома:

  • Исследования полиморфизмов SLC24A4 помогут в разработке персонализированных подходов к профилактике рака кожи.

Нейрональные функции:

  • Учитывая роль в обонятельных нейронах, изучение SLC24A4 может раскрыть новые аспекты нейрональной сигнализации и адаптации.

Сердечно-сосудистая система:

  • Роль NCKX4 в регуляции кальция в сердце требует дополнительных исследований для понимания его вклада в врожденные пороки.


7. Рекомендации по доступу к материалам

PubMed:

  • Поиск по ключевым словам «SLC24A4», «NCKX4», «amelogenesis imperfecta», «pigmentation» для доступа к статьям.

ClinVar и dbSNP:

Ensembl и UCSC Genome Browser:

Orphanet:


Заключение

Ген SLC24A4 - Кодирует важный ионный транспортер NCKX4, который регулирует кальциевый гомеостаз и участвует в амелогенезе, пигментации и обонятельной функции.

Мутации и полиморфизмы в гене SLC24A4 связаны с амелогенезом несовершенным, вариациями пигментации и риском рака кожи.

Исследования продолжают раскрывать его роль в различных физиологических и патологических процессах, что делает SLC24A4 перспективной мишенью для генетических и терапевтических исследований.