Ген SLC25A10

Ген SLC25A10 (dicarboxylate carrier) - Кодирует белок, который транспортирует дикарбоксилаты, включая мала́т и сукцинат, через внутреннюю мембрану митохондрий в обмен на фосфат, сульфат и другие молекулы.

Данный процесс обеспечивает субстраты для важных метаболических процессов, включая цикл Кребса, глюконеогенез и синтез жирных кислот.

Экспрессия гена наиболее высока в почках и печени, с умеренным уровнем в поджелудочной железе, легких, плаценте, мозге и сердце, и низким в скелетных мышцах.

1. Связанные заболевания

Исследования указывают, что мутации в SLC25A10 могут вызывать митохондриальную ДНК-деплецию синдром 19 (MTDPS19), аутосомно-рецессивное расстройство, а также связаны с дефицитом комплекса I и неизлечимой эпилептической энцефалопатией.
Данные мутации могут приводить к снижению уровня РНК, аномальному сплайсингу, отсутствию белка и потере транспортной функции, что влияет на митохондриальное дыхание и содержание ДНК.

2. Роль в исследованиях

Ген SLC25A10, кажется, играет роль в регуляции реактивных форм кислорода и метаболизме раковых клеток.
Включая его уровень повышается в условиях гипоксии, что может способствовать резистентности раковых клеток к радиотерапии.
Однако данные аспекты требуют дальнейших исследований для подтверждения.

3. Подробное описание гена SLC25A10 и связанных исследований

Ген SLC25A10, также известный как DIC (dicarboxylate carrier), является членом семейства транспортеров SLC25, которые играют ключевую роль в транспорте метаболитов через внутреннюю мембрану митохондрий.
Ниже представлено детальное описание гена, его функций, экспрессии, связанных заболеваний и обзор связанных исследовательских материалов, основанный на доступных данных на 29 апреля 2025 года.

4. Генетическая и структурная информация

Символ гена:

SLC25A10, также известен как DICARBOXYLATE ION CARRIER.

Локализация:

Расположен на хромосоме 17q25.3, с геномными координатами 17:81,712,284-81,721,012 (GRCh38) (OMIM).

Структура гена:

Состоит из 11 экзонов, охватывает 8,6 кб, с пятью короткими последовательностями Alu в интроне 1, что может влиять на регуляцию экспрессии.

Белок:

Кодирует белок длиной 287 аминокислот, который на 88% и 89% идентичен белкам крысы и мыши соответственно.
Данный белок является транспортером дикарбоксилатов, транспортирующим мала́т, сукцинат и другие дикарбоксилаты через митохондриальную мембрану в обмен на фосфат, сульфат и тиосульфат.

5. Функция и метаболическая роль

SLC25A10 критически важен для метаболизма, обеспечивая субстраты для процессов, включая цикл Кребса, глюконеогенез, синтез мочевины и обмен серы.
Транспортировка мала́та и сукцината поддерживает окислительное фосфорилирование и синтез жирных кислот, играя ключевую роль в энергетическом метаболизме клеток.
Исследования также показывают, что ген участвует в регуляции уровня реактивных форм кислорода (ROS), что важно для антиоксидантной защиты клеток (PMC).
В условиях гипоксии, включая в раковых клетках, уровень экспрессии SLC25A10 повышается, что, кажется, способствует резистентности к радиотерапии за счет улучшения антиоксидантной способности (ScienceDirect).
Это делает ген потенциальной мишенью для онкологических исследований.

6. Экспрессия

Наивысший уровень экспрессии наблюдается в почках и печени, что соответствует их высокой метаболической активности.
Средний уровень экспрессии отмечен в поджелудочной железе, легких, плаценте, мозге и сердце.
Низкий уровень экспрессии в скелетных мышцах, что может быть связано с их меньшей зависимостью от митохондриального метаболизма в покое.

7. Ассоциированные заболевания

Мутации в гене SLC25A10 связаны с несколькими митохондриальными расстройствами.

Митохондриальная ДНК-деплеция синдром 19 (MTDPS19):

Аутосомно-рецессивное расстройство, характеризующееся снижением содержания митохондриальной ДНК.
У пациентов с MTDPS19 обнаружены соединенные гетерозиготные мутации, включая K102X, c.684C-T и c.790-37G-A, что приводит к 10-кратному снижению уровня транскриптов, отсутствию белка и потере транспортной функции (OMIM).

Дефицит комплекса I митохондрий:

Связан с нарушениями митохондриального дыхания, что проявляется в снижении активности комплекса I и повышенной уязвимости к окислительному стрессу.

Неизлечимая эпилептическая энцефалопатия:

Исследования показывают, что мутации в SLC25A10 могут вызывать прогрессирующую форму эпилептической энцефалопатии с тяжелой гипотонией, особенно у детей (PMC).

Функциональные исследования, включая модели на дрожжах, демонстрируют, что knockout ортолога SLC25A10 (DIC1) приводит к дефектам в митохондриальном дыхании, снижению содержания mtDNA и повышенной чувствительности к окислительному стрессу, что отражает фенотип пациента.

8. Роль в онкологии и метаболизме

SLC25A10, кажется, играет значительную роль в метаболизме раковых клеток.
Исследования показывают, что его экспрессия повышается в условиях хронической циклической гипоксии, что поддерживает антиоксидантную способность и резистентность к радиотерапии (ScienceDirect).
Подавление SLC25A10 в клетках рака легких (A549) изменяет фенотип на менее злокачественный, увеличивая зависимость от глутамина и чувствительность к окислительному стрессу, что связано с метаболическим сдвигом от гликолиза к окислительному фосфорилированию (PMC).
Кроме того, SLC25A10 участвует в липогенезе, обеспечивая транспорт мала́та для синтеза цитрата, необходимого для синтеза жирных кислот.
Подавление гена снижает накопление триглицеридов в жировых клетках, что делает его потенциальной мишенью для лечения ожирения (JBC).

9. Связанные исследовательские материалы

Ниже представлена таблица с ключевыми источниками, содержащими информацию о гене SLC25A10 и связанных исследованиях:

Источник	Описание	URL
OMIM	Детальная информация о гене, мутациях и фенотипах, включая MTDPS19.	https://www.omim.org/entry/606794
GeneCards	Информация о функции, экспрессии, путях и связанных заболеваниях.	https://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=SLC25A10
NCBI Gene	Структура гена, функция белка и связанные исследования.	https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/1468
PMC (исследовательская статья)	Роль мутаций в эпилептической энцефалопатии и дефиците комплекса I.	https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5886107/
ScienceDirect (онкология)	Роль SLC25A10 в гипоксии и резистентности раковых клеток к радиотерапии.	https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304383518305548
JBC (липогенез)	Роль в транспорте мала́та и синтезе жирных кислот.	https://www.jbc.org/article/S0021-9258%2820%2979222-7/fulltext

Заключение

Ген SLC25A10 играет важную роль в митохондриальном метаболизме, и его дисфункция связана с серьезными заболеваниями, включая MTDPS19 и эпилептическую энцефалопатию.

Его потенциальная роль в онкологии и липогенезе делает его перспективной мишенью для дальнейших исследований.

Доступные данные на 29 апреля 2025 года включают детальные описания в базах данных, включая OMIM и GeneCards, а также научные статьи, изучающие его функции и патологии.

Ключевые цитирования