Ген SLC25A16
Ген SLC25A16 - Solute Carrier Family 25 Member 16 - Кодирует белок, принадлежащий к семейству митохондриальных переносчиков, которые обеспечивают транспорт различных молекул через внутреннюю мембрану митохондрий.
1. Общая характеристика гена SLC25A16
Официальное название:
- Solute Carrier Family 25 Member 16.
Синонимы:
- GDA (Graves' Disease Autoantigen), D10S105E, GDC, HGT.1, ML7.
Локализация:
- Хромосома 10q21.3-q22.1 (человеческий геном).
Идентификаторы:
- Entrez ID: 8034
- Ensembl ID: ENSG00000122912
- OMIM: 139080
Структура гена:
- Ген SLC25A16 содержит несколько экзонов, кодирующих белок с тремя тандемно повторяющимися доменами митохондриального переносчика.
- Точная структура транскриптов доступна в базах данных, таких как Ensembl и UCSC Genome Browser.
- UCSC Genome Browser 1
- UCSC Genome Browser 2
Белковый продукт:
- Белок SLC25A16 (Graves' Disease Carrier Protein) локализуется во внутренней мембране митохондрий и представляет собой многопроходной мембранный белок.
- GeneCards
2. Функция белка SLC25A16
Белок SLC25A16 относится к семейству митохондриальных переносчиков (SLC25), которые обеспечивают транспорт метаболитов, кофакторов и других молекул между цитозолем и митохондриальным матриксом.
Основные функции:
Транспорт коэнзима А:
- SLC25A16 предположительно участвует в транспорте коэнзима А (CoA) в митохондриальный матрикс, что критически важно для метаболизма жирных кислот, цикла Кребса и других процессов.
- EDRN
- GeneCards
- Исследования показывают, что белок способствует накоплению CoA в митохондриях, необходимого для энергетического обмена (PubMed:11158296).
Обмен молекул:
- SLC25A16 облегчает быстрый транспорт и обмен молекул между цитозолем и митохондриальным матриксом, включая возможные субстраты, такие как органические кислоты или кофакторы.
- NCBI GTR
Антипортерная активность:
- Ген обладает аннотациями Gene Ontology (GO), указывающими на антипортерную активность, что означает, что белок может обменивать молекулы в противоположных направлениях через мембрану.
Физиологическая роль:
- Точная физиологическая роль SLC25A16 остается недостаточно изученной, но предполагается, что он играет важную роль в метаболизме водорастворимых витаминов и кофакторов.
3. Связанные заболевания
Основные ассоциации:
Болезнь Грейвса (Graves' Disease):
- SLC25A16 был впервые идентифицирован как аутоантиген при болезни Грейвса, аутоиммунном заболевании щитовидной железы.
- Ген локализован на хромосоме 10q21.3-q22.1, что подтверждается исследованиями (PubMed:8444471).
- NCBI GTR
- Белок SLC25A16 может быть мишенью аутоантител, хотя точный механизм его вовлеченности в патогенез остается неясным.
Нон-синдромная врожденная дисплазия ногтей:
- Гомозиготная миссенс-мутация в SLC25A16 была обнаружена в пакистанской семье с аутосомно-рецессивной изолированной дисплазией ногтей (PubMed:28504827).
- Это указывает на роль гена в развитии ногтевых структур, возможно, через влияние на митохондриальный метаболизм.
Другие возможные ассоциации:
- Согласно базам данных, таких как MalaCards и DISEASES, SLC25A16 может быть связан с редкими состояниями, включая субклавиальную артериальную аневризму, сфеноидальный синусит и гемометру, хотя эти связи основаны на текст-майнинге и требуют подтверждения.
- MalaCards
- Отсутствие фенотипов у мышиных моделей с нокаутом Slc25a16 (IMPC) указывает на то, что ген может не быть критическим для жизнеспособности или иметь компенсаторные механизмы.
- IMPC
4. Геномные и молекулярные характеристики
Паралоги:
- Важным паралогом SLC25A16 является ген SLC25A42, который также кодирует митохондриальный переносчик коэнзима А.
- GeneCards
Экспрессия:
- Ген экспрессируется в различных тканях, но данные об уровнях экспрессии ограничены.
- Согласно базам данных, таких как BioGPS и LifeMap, SLC25A16 присутствует в нормальных тканях человека, включая эмбриональные ткани.
- Детальные данные об экспрессии доступны в GTEx и других ресурсах.
- DepMap
Вариации и мутации:
- В базе данных HGMD зарегистрировано 3 мутации в SLC25A16, связанных с патологиями (доступ ограничен для подписчиков HGMD Professional).
- HGMD
- Структурные вариации описаны в Database of Genomic Variants (DGV), включая 6 вариаций в регионе гена.
5. Исследовательские материалы и ресурсы
- Ниже приведен обзор ключевых источников и материалов, связанных с изучением SLC25A16, включая базы данных, публикации и инструменты для исследований.
Основные базы данных:
- NCBI Gene - Подробная информация о гене, включая последовательности, аннотации и ссылки на публикации.
- GeneCards - Комплексные данные о функции, экспрессии, путях, ортологах и антителах для SLC25A16.
- Ensembl - Геномные последовательности, транскрипты и регуляторные элементы.
- UCSC Genome Browser - Инструменты для дизайна праймеров (Primer3Plus, Exonprimer) и визуализации геномных данных.
- DepMap - Данные о генной зависимости в клеточных линиях рака.
- MalaCards - Информация о заболеваниях, связанных с SLC25A16.
- Mouse Genome Informatics (MGI) - Данные по мышиному ортологу Slc25a16, включая фенотипы и экспрессию.
- Rat Genome Database (RGD) - Информация о предсказанных мишенях и взаимодействиях для Slc25a16.
Ключевые публикации:
- Rossi E, et al. (1993) - Regional assignment of the gene coding for a human Graves' disease autoantigen to 10q21.3-q22.1 (PubMed:8444471).
- Khan S, et al. (2018) - A homozygous missense mutation in SLC25A16 associated with autosomal recessive isolated fingernail dysplasia in a Pakistani family (PubMed:28504827).
- Weber FE, et al. (1997) - Molecular cloning of a peroxisomal Ca2+-dependent member of the mitochondrial carrier superfamily (PubMed:11158296).
- Nature Communications (2020) - Исследование генетических взаимодействий в семействе SLC25, включая SLC25A51, с упоминанием SLC25A16 как члена семейства (PubMed:33293597).
Инструменты и реагенты:
- CRISPR и нокдаун - Коммерческие продукты для нокаута SLC25A16 доступны от компаний, таких как Applied Biological Materials (abm), VectorBuilder и Santa Cruz Biotechnology (SCBT).
- Антитела - Антитела против SLC25A16 (например, направленные на аминокислоты 59-133 или N-конец) доступны от поставщиков, таких как GeneTex и Abcam.
- Мышиные модели - Нокаутные линии мышей для Slc25a16 доступны через International Mouse Phenotyping Consortium (IMPC) и Cyagen.
- Праймеры и ПЦР - Праймеры для qPCR и секвенирования экзонов доступны через Primer3Plus и OriGene.
6. Связанные пути и взаимодействия
Метаболические пути:
- SLC25A16 участвует в метаболизме водорастворимых витаминов и кофакторов, включая транспорт коэнзима А, необходимого для β-окисления жирных кислот и цикла Кребса.
- GeneCards
Взаимодействия:
- В базе Rat Genome Database описаны взаимодействия Slc25a16 с молекулами, такими как (+)-шизандрин B, ацетамид и акриламид, хотя их значимость неясна.
- RGD
- Предсказанные микроРНК-мишени (miRGate) включают 254 гена микроРНК и 300 зрелых микроРНК, взаимодействующих с Slc25a16.
7. Текущие пробелы в исследованиях и перспективы
Недостаток данных о физиологической роли:
- Несмотря на предполагаемую роль в транспорте коэнзима А, точные субстраты и механизмы действия SLC25A16 остаются малоизученными.
Ограниченные фенотипические данные:
- Мышиные нокауты Slc25a16 не показывают значительных фенотипов, что может указывать на функциональную избыточность или компенсаторные механизмы.
Аутоиммунные механизмы:
- Связь с болезнью Грейвса требует дальнейшего изучения, особенно в контексте роли SLC25A16 как аутоантигена.
Потенциал в онкологии:
- Хотя прямых данных о роли SLC25A16 в раке нет, исследования семейства SLC25 (например, SLC25A51 в транспорте NAD+) указывают на возможное значение в метаболизме опухолей.
- Nature Communications
8. Рекомендации для исследователей
Изучение функции:
- Используйте CRISPR/Cas9 для создания клеточных линий с нокаутом SLC25A16 и изучения метаболических изменений, особенно в контексте транспорта CoA.
- Проведите метаболомный анализ для идентификации субстратов SLC25A16.
Аутоиммунные исследования:
- Исследуйте взаимодействие SLC25A16 с аутоантителами при болезни Грейвса с использованием иммунологических методов, таких как ELISA или иммунопреципитация.
Генетические исследования:
- Проведите ассоциативные исследования (GWAS) для выявления новых мутаций в SLC25A16, связанных с митохондриальными или аутоиммунными заболеваниями.
Доступ к данным:
- Используйте базы данных (NCBI, GeneCards, Ensembl) для получения актуальной информации о последовательностях, экспрессии и мутациях.
- Подпишитесь на HGMD Professional для доступа к полным данным о мутациях.
- HGMD
Заключение
Ген SLC25A16 кодирует митохондриальный переносчик, предположительно участвующий в транспорте коэнзима А и обмене молекул между цитозолем и митохондриями.
Ген SLC25A16 к ассоциирован с болезнью Грейвса и редкими генетическими нарушениями, такими как дисплазия ногтей, но его физиологическая роль требует дальнейшего изучения.