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

  • Ваша корзина пуста!

  • Ген SLC25A1

Ген SLC25A1

Ген SLC25A1 (Solute Carrier Family 25 Member 1) - Кодирует белок, принадлежащий к семейству митохондриальных переносчиков (SLC25).

Ген SLC25A1 также известен как митохондриальный цитратный транспортер (Citrate Transport Protein, CTP) или цитрат-изоцитратный носитель (CIC).

Митохондриальный цитратный транспортер (Citrate Transport Protein, CTP) играет ключевую роль в транспорте метаболитов через внутреннюю мембрану митохондрий.

Ген SLC25A1 расположен на 22-й хромосоме человека (локус 22q11.21) и высоко консервативен у различных видов, включая рыб, дрожжи и грибы (https://medlineplus.gov/genetics/gene/slc25a1/)(https://www.sinobiological.com/resource/slc25a1/cdna-clones)(https://www.orpha.net/en/disease/gene/SLC25A1).


1. Функция гена SLC25A1

  • Ген SLC25A1 кодирует белок, который осуществляет транспорт цитрата из митохондрий в цитозоль в обмен на малат, поступающий в митохондрии (https://medlineplus.gov/genetics/gene/slc25a1/).
  • Белок SLC25A1 локализован во внутренней мембране митохондрий и функционирует как антипортер, обеспечивая обмен цитрата на малат, изоцитрат или другие дикарбоновые кислоты (https://rgd.mcw.edu/rgdweb/report/gene/main.html?id=3703).

Этот процесс имеет ключевое значение для:

Энергетического метаболизма:

  • Цитрат и малат участвуют в реакциях цикла трикарбоновых кислот (цикла Кребса), который обеспечивает производство энергии в клетке.
  • Цитрат, транспортируемый в цитозоль, используется для синтеза жирных кислот и стеролов, а также для регуляции гликолиза (https://medlineplus.gov/genetics/gene/slc25a1/).

Синтеза липидов:

  • Цитрат в цитозоле служит субстратом для синтеза ацетил-КоА, который необходим для биосинтеза жирных кислот и холестерина, что особенно важно в тканях, активно синтезирующих липиды, таких как печень и жировая ткань (https://www.mdpi.com/2218-273X/11/2/141).

Эпигенетической регуляции:

  • Ацетил-КоА, производимый из цитрата, участвует в ацетилировании гистонов, влияя на экспрессию генов (https://www.mdpi.com/2218-273X/11/2/141).

Регуляции метаболизма:

  • Цитрат действует как аллостерический регулятор ферментов, таких как фосфофруктокиназа-1, влияя на гликолиз и глюконеогенез.


2. Структура гена и белка

Ген:

  • SLC25A1 состоит из нескольких экзонов и интронов, его последовательность была впервые описана в 1997 году (Iacobazzi et al.) (https://medlineplus.gov/genetics/gene/slc25a1/).
  • Ген содержит альтернативные сплайсинговые варианты, что приводит к образованию различных

Белок:

  • Белок SLC25A1 (также называемый CIC) состоит из примерно 311 аминокислот и имеет шесть трансмембранных доменов, характерных для семейства митохондриальных переносчиков.
  • Молекулярная масса белка SLC25A1составляет около 34 кДа.
  • Белок высоко экспрессируется в тканях с активным метаболизмом, таких как печень, почки, поджелудочная железа, мозг и жировая ткань (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/IEB/Research/Acembly/av.cgi?db=mouse&c=gene&a=fiche&l=Slc25a1)(https://www.antibodypedia.com/gene/22859/SLC25A1).

Псевдогены:


3. Связанные заболевания

  • Мутации в гене SLC25A1 ассоциированы с несколькими редкими генетическими заболеваниями, а также с онкологическими и метаболическими нарушениями.

3.1. Комбинированная D,L-2-гидроксиглутаровая ацидурия (D,L-2-HGA):

Описание:

  • Ацидурия это редкое аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное мутациями в SLC25A1, приводящими к снижению функции цитратного транспортера (https://medlineplus.gov/genetics/gene/slc25a1/).
  • Нарушение транспорта цитрата и малата приводит к накоплению токсичных метаболитов, таких как D-2-гидроксиглутаровая и L-2-гидроксиглутаровая кислоты, в клетках.

Симптомы:

  • Тяжелые неврологические нарушения, включая задержку развития, эпилепсию, гипотонию и энцефалопатию.
  • Симптомы обычно проявляются в раннем младенчестве.
  • Мозг особенно уязвим к токсическому действию этих метаболитов.

Механизм:

  • Мутации (их известно не менее 12) значительно снижают активность белка SLC25A1, нарушая энергетический метаболизм и вызывая накопление токсичных соединений.
  • Высокие уровни D-2- и L-2-гидроксиглутарата повреждают клетки, особенно нейроны (https://medlineplus.gov/genetics/gene/slc25a1/).

Диагностика:

  • Диагностируется с помощью анализа мочи на содержание гидроксиглутаровых кислот и генетического тестирования (https://search.thegencc.org/genes/HGNC:10979).

Источник:

3.2. Врожденный миастенический синдром 23 типа (CMS23):

Описание:

  • Аутосомно-рецессивное заболевание, связанное с мутациями в SLC25A1, приводящими к нарушению нервно-мышечной передачи (https://search.thegencc.org/genes/HGNC:10979).

Симптомы:

Механизм:

  • Нарушение транспорта цитрата может влиять на метаболизм нейронов и синаптическую передачу, хотя точные механизмы требуют дальнейшего изучения.

3.3. Онкологические заболевания:

Роль в раке:

  • Усиленная экспрессия или амплификация гена SLC25A1 наблюдается в ряде опухолей, включая рак печени, легких и молочной железы, что связано с повышенной потребностью раковых клеток в цитрате для синтеза липидов, необходимых для быстрого роста (https://www.mdpi.com/2218-273X/11/2/141).
  • SLC25A1 считается потенциальной мишенью для терапии.

Ингибиторы:

  • Разработаны ингибиторы SLC25A1, такие как CTPI-2, которые демонстрируют перспективы в лечении рака и метаболических нарушений.
  • CTPI-2 снижает рост опухолей и улучшает метаболические параметры в моделях мышей (https://www.mdpi.com/2218-273X/11/2/141).

3.4. Метаболические и аутоиммунные нарушения:

Метаболический синдром и диабет:

  • Исследования показывают, что экспрессия SLC25A1 регулируется уровнем глюкозы в крови.
  • Ингибиторы SLC25A1, такие как CTPI-2, могут улучшать чувствительность к инсулину и снижать глюкозную непереносимость, что делает их перспективными для лечения диабета и неалкогольной жировой болезни печени (NAFLD/NASH) (https://www.mdpi.com/2218-273X/11/2/141).

Аутоиммунные заболевания:

  • Изменения активности SLC25A1 связаны с ревматоидным артритом и болезнью Бехчета, хотя механизмы остаются не до конца изученными (https://www.mdpi.com/2218-273X/11/2/141).

Синдром Дауна:

  • Нарушение функции SLC25A1 может играть роль в метаболических изменениях при синдроме Дауна (https://www.mdpi.com/2218-273X/11/2/141).


4. Ключевые исследования и материалы

  • Ниже приведены основные исследования, связанные с геном SLC25A1, с акцентом на его функцию, структуру и клиническое значение.
  • Эти работы доступны через PubMed и другие научные базы данных.

4.1. Структурные и функциональные исследования:

Iacobazzi V, Lauria G, Palmieri F. (1997) "Organization and sequence of the human gene for the mitochondrial citrate transport protein."DNA Seq. DOI: 10.3109/10425179709034029.

Описание:

  • Первое исследование, описывающее организацию и последовательность гена SLC25A1 у человека.
  • Установлена структура гена и его локализация на хромосоме 22 (https://medlineplus.gov/genetics/gene/slc25a1/).

Palmieri F. (2013) "The mitochondrial transporter family SLC25: identification, properties and physiopathology." Mol Aspects Med.

Описание:

  • Обзор семейства митохондриальных переносчиков, включая SLC25A1, с акцентом на их роль в физиологии и патологии (https://medlineplus.gov/genetics/gene/slc25a1/).

4.2. Клинические исследования

Nota B, et al. (2013) "Deficiency in SLC25A1, encoding the mitochondrial citrate carrier, causes combined D-2- and L-2-hydroxyglutaric aciduria." Am J Hum Genet. DOI: 10.1016/j.ajhg.2013.03.009.

Описание:

  • Ключевое исследование, установившее связь мутаций SLC25A1 с D,L-2-HGA.
  • Описаны механизмы накопления токсичных метаболитов и их влияние на мозг (https://medlineplus.gov/genetics/gene/slc25a1/).

Stoffel M, et al. (1996) "The human mitochondrial citrate transporter gene (SLC20A3) maps to chromosome band 22q11." Hum Genet.

Описание:

  • Исследование, уточняющее локализацию гена и его связь с регионом, ассоциированным с синдромом ДиДжорджи и шизофренией (https://www.wikigenes.org/e/gene/e/6576.html).

4.3. Онкология и метаболизм

Fernandez HR, et al. (2021) "The mitochondrial citrate carrier SLC25A1/CIC and the fundamental role of citrate in cancer, inflammation and beyond." Biomolecules. DOI: 10.3390/biom11020207.

Описание:

  • Обзор роли SLC25A1 в раке, воспалении и метаболических заболеваниях.
  • Рассматриваются перспективы ингибиторов SLC25A1, таких как CTPI-2, для терапии (https://www.mdpi.com/2218-273X/11/2/141).

Rauckhorst AJ, et al. (2025) "A hierarchical hepatic de novo lipogenesis substrate supply network utilizing pyruvate, acetate, and ketones." Cell Metab. DOI: 10.1016/j.cmet.2024.12.001.

Описание:

  • Исследование, изучающее роль SLC25A1 в липогенезе и метаболизме печени, с акцентом на его взаимодействие с другими метаболическими путями (https://www.informatics.jax.org/marker/MGI:1345283).

4.4. Ингибиторы и терапевтические подходы

Mycielska ME, et al. (2018) "Citrate transport and metabolism in cancer." Front Immunol.

Описание:

  • Исследование роли цитратного транспорта в метаболизме раковых клеток и потенциала ингибиторов SLC25A1 (https://www.wikigenes.org/e/gene/e/6576.html).

Catalina-Rodriguez O, et al. (2018) "The mitochondrial citrate transporter, CIC, is essential for hepatic lipogenesis." J Biol Chem.

Описание:

  • Демонстрирует критическую роль SLC25A1 в липогенезе печени и его связь с метаболическими заболеваниями (https://www.mdpi.com/2218-273X/11/2/141).

4.5. Генетические базы данных и ресурсы

AceView (NCBI):

Human Protein Atlas:

GenCC:

Orphanet:

Mouse Genome Informatics (MGI):


5. Экспрессия и регуляция

Тканевая экспрессия:

Регуляция:

  • Экспрессия гена регулируется метаболическими сигналами, такими как уровень глюкозы.
  • Высокий уровень глюкозы усиливает экспрессию SLC25A1, тогда как низкий уровень глюкозы подавляет её, что делает SLC25A1 потенциальной мишенью для лечения метаболических расстройств (https://www.mdpi.com/2218-273X/11/2/141).

Эпигенетическая регуляция:

  • Цитрат, транспортируемый SLC25A1, влияет на ацетилирование гистонов, что может модулировать экспрессию других генов (https://www.mdpi.com/2218-273X/11/2/141).


6. Перспективы исследований

Терапевтические мишени:

  • Ингибиторы SLC25A1, такие как CTPI-2, показывают перспективы в лечении рака, метаболического синдрома и диабета.
  • Необходимы дальнейшие исследования для оценки их безопасности и эффективности (https://www.mdpi.com/2218-273X/11/2/141).

Модели нокаутов:

  • Исследования на мышах с нокаутом Slc25a1 (например, L-CIC-KO) демонстрируют частичное снижение стеатоза печени, но не полное устранение метаболических нарушений, что указывает на компенсаторные механизмы (https://www.mdpi.com/2218-273X/11/2/141).

Генетические исследования:

  • Дальнейшее изучение мутаций SLC25A1 и их связи с неврологическими и метаболическими фенотипами может улучшить диагностику и лечение редких заболеваний.


7. Рекомендации по поиску материалов

Для получения дополнительных материалов и исследований по SLC25A1 рекомендуется использовать следующие ресурсы:

PubMed:

  • Поиск по ключевым словам "SLC25A1", "mitochondrial citrate transporter", "D,L-2-hydroxyglutaric aciduria" (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/).

NCBI Gene:

UniProt:

Human Protein Atlas:

Orphanet:

GenCC:


Заключение

Ген SLC25A1 - играет центральную роль в митохондриальном транспорте цитрата, влияя на энергетический метаболизм, синтез липидов и эпигенетическую регуляцию.

Мутации в этом гене вызывают тяжелые заболевания, такие как D,L-2-HGA и CMS23, а его гиперэкспрессия связана с онкологическими и метаболическими нарушениями.

Исследования SLC25A1 продолжают раскрывать его значение в патологии и потенциал как терапевтической мишени.

Для дальнейшего изучения рекомендуется обращаться к специализированным базам данных и научным статьям, указанным выше.