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

  • Ваша корзина пуста!

  • Ген SLC25A25

Ген SLC25A25

Ген SLC25A25

Ген SLC25A25 (Solute Carrier Family 25 Member 25) - Кодирует белок, принадлежащий к семейству кальций-связывающих митохондриальных переносчиков (CaMC, Calcium-binding Mitochondrial Carriers).

Ген играет важную роль в транспорте метаболитов через внутреннюю мембрану митохондрий, регулируя энергетический обмен в клетке.

Ниже представлено подробное описание гена, его функции, структуры, экспрессии, связанных заболеваний и обзор доступных исследовательских материалов.


1. Общая информация о гене SLC25A25

Название:

  • Solute Carrier Family 25 Member 25.

Синонимы:

  • MCSC, PCSCL, KIAA1896, SCaMC-2 (Small Calcium-binding Mitochondrial Carrier 2).

Локализация:

  • Хромосома 9, регион 9q34.11 у человека.

Размер гена:

  • Около 33,5 т.п.н. (тысяч пар оснований).

Кодируемый белок:

  • Белок SLC25A25 (SCMC2) состоит из 468-477 аминокислот (в зависимости от изоформы) с молекулярной массой около 52-53 кДа.

UniProt ID:

  • Q6KCM7.

Тип гена:

  • Кодирующий белок (Protein Coding).
  • Ген SLC25A25 принадлежит к суперсемейству митохондриальных переносчиков (Mitochondrial Solute Carrier, MSC), которые обеспечивают транспорт метаболитов, нуклеотидов и кофакторов через внутреннюю митохондриальную мембрану.
  • В частности, SLC25A25 кодирует белок, который, вероятно, функционирует как ATP-Mg/Pi-антипортер, обеспечивающий обмен Mg-ATP на фосфат.
  • Это позволяет регулировать пул адениловых нуклеотидов в митохондриальной матрице и адаптироваться к изменяющимся энергетическим потребностям клетки (GeneCards).


2. Структура и функция белка

Структура:

  • Белок SLC25A25 имеет характерную для митохондриальных переносчиков структуру.
  • N-концевая часть содержит три канонических EF-hand домена, связывающих кальций.
  • Эти домены позволяют белку реагировать на изменения концентрации кальция в цитозоле, что регулирует его транспортную активность.
  • C-концевая часть содержит домен митохондриального переносчика, состоящий из шести трансмембранных α-спиралей, которые формируют канал для транспорта субстратов через мембрану.

Бипартитная организация:

  • N-концевая часть взаимодействует с кальцием, а C-концевая отвечает за транспортную функцию (del Arco and Satrustegui, 2004).

Функция:

  • SLC25A25 выполняет следующие функции.
  • Транспорт адениловых нуклеотидов - Вероятно, функционирует как антипортер, обменивающий Mg-ATP (аденозинтрифосфат, связанный с магнием) на фосфат (Pi).
  • Это обеспечивает поступление или выведение адениловых нуклеотидов (ATP, ADP, AMP) в/из митохондрий.
  • Регуляция энергетического обмена - Контролирует уровень адениловых нуклеотидов в митохондриальной матрице, что влияет на метаболические пути, зависящие от этих молекул, включая окислительное фосфорилирование, синтез белков.
  • Кальций-зависимая регуляция - Активность белка модулируется кальциевыми сигналами благодаря EF-hand доменам, что связывает его функцию с кальциевыми сигнальными путями.
  • Роль в митохондриальной биогенезе - Регулирует транспорт нуклеотидов, необходимых для синтеза митохондриальной ДНК, РНК и белков (GeneCards, Fiermonte et al., 2004).

Альтернативный сплайсинг:

  • Ген SLC25A25 подвергается альтернативному сплайсингу, что приводит к образованию нескольких изоформ белка с общим C-концом, но вариабельными N-концевыми участками.
  • Эти изоформы могут иметь различия в регуляции или субклеточной локализации.
  • Согласно AceView, для мышиного гомолога (Slc25a25) известно до 10 сплайс-вариантов (AceView).


3. Экспрессия гена

У человека:

  • Ген SLC25A25 экспрессируется в большинстве тканей, но особенно высоко в тканях с высокой метаболической активностью.
  • К таким тканям относятся мозг (особенно нейроны и астроциты), печень, почки, сердце, скелетные мышцы, жировая ткань.
  • Белок локализуется преимущественно во внутренней мембране митохондрий (GeneCards).

У мышей:

  • Согласно AceView, мышиный гомолог Slc25a25 экспрессируется на уровне в 1,8 раза выше среднего по геному.
  • Наиболее высокая экспрессия наблюдается в мозге (22 раза в выборках), печени (14 раз), глазах (13 раз), почках (13 раз), зрительной коре (9 раз), молочных железах (8 раз).
  • Ген представлен 199 записями в GenBank, из которых 179 - кДНК-клоны из различных тканей (AceView).

Изменения экспрессии с возрастом:

  • Исследование Glass et al. (2013) показало, что экспрессия SLC25A25 в коже человека снижается с возрастом.
  • Биопсии кожи, взятые из области, защищённой от солнца, у женщин-близнецов, анализировались с использованием линейной смешанной модели, учитывающей возраст и такие факторы, как концентрация РНК и родственные связи (Glass et al., 2013).

Экспрессия в патологических состояниях:

  • В исследованиях на мышах с моделью хронического социального стресса (хроническое социальное поражение) экспрессия Slc25a25 была снижена в вентральной тегментальной области (VTA) у проигравших мышей, что указывает на возможную связь с депрессивными состояниями (BMC Neuroscience, 2018).
  • В эндотелиальных клетках экспрессия SLC25A25 коррелирует с другими генами, участвующими в митохондриальном транспорте (BMC Neuroscience, 2018).


4. Связанные заболевания

  • SLC25A25 ассоциирован с несколькими патологическими состояниями, хотя его роль в них менее изучена по сравнению с другими генами семейства SLC25.
  • Основные заболевания включают нефролитиаз (камни в почках).
  • Мутации или дисрегуляция SLC25A25 могут влиять на метаболизм кальция и фосфатов, что способствует образованию камней в почках (GeneCards).

Комбинированная недостаточность окислительного фосфорилирования 5 (COXPD5):

  • Нарушение транспорта адениловых нуклеотидов может приводить к дефектам в энергетическом метаболизме митохондрий, что связано с этим редким митохондриальным заболеванием (GeneCards).

Аутизм и эпилептические энцефалопатии:

  • Ортологи гена у мышей и крыс ассоциированы с аутизмом, врождёнными нарушениями гликозилирования и эпилептическими расстройствами.
  • У человека связь менее подтверждена, но предполагается, что дисфункция митохондриального транспорта может влиять на нейрональные функции (RGD).

Метаболические расстройства:

  • В исследованиях на животных SLC25A25 связан с развитием жировой ткани и метаболизмом АТФ, что может играть роль в ожирении или диабете (RGD).


5. Исследовательские материалы и ресурсы

Геномные и протеомные базы данных:

  • NCBI Gene (ID: 114789) - Содержит информацию о последовательности, экспрессии и аннотациях гена SLC25A25 у человека и модельных организмов.
  • UniProt (ID: Q6KCM7) - Подробное описание белка, включая его домены, функции и посттрансляционные модификации.
  • GeneCards - Комплексная база данных с информацией о функциях, взаимодействиях, путях и заболеваниях, связанных с SLC25A25.
  • The Human Protein Atlas: Данные об экспрессии белка SLC25A25 в различных тканях и клеточных типах.
  • AceView - Аннотации альтернативного сплайсинга и экспрессии для мышиного гомолога Slc25a25.
  • Rat Genome Database (RGD) - Информация о функциях, взаимодействиях и фенотипах ортолога Slc25a25 у крыс.
  • MGI (Mouse Genome Informatics) - Данные о мышиных моделях с нокаутом Slc25a25, включая фенотипы, включая снижение физической выносливости и метаболической эффективности.

Публикации:

  • Glass et al., 2013 - Исследование изменений экспрессии SLC25A25 с возрастом в коже человека.
  • Kawai et al., 2001 - Функциональная аннотация коллекции кДНК мыши, включая Slc25a25.
  • Adams et al., 2024: Генетические детерминанты образования микроядер in vivo, с упоминанием Slc25a25.
  • del Arco and Satrustegui, 2004; Fiermonte et al., 2004 - Описание SLC25A25 как члена подсемейства ATP-Mg/Pi переносчиков с кальций-связывающими доменами.
  • Harmonizome 3.0, 2024 - Интеграция данных о функциональных ассоциациях SLC25A25 из 81 набора данных, включая молекулярные профили, фенотипы и взаимодействия.
  • BMC Neuroscience, 2018 - Анализ дифференциальной экспрессии генов семейства Slc25, включая Slc25a25, в мозге мышей при моделировании депрессии и агрессии.

Модельные системы и реагенты:

  • Cyagen - Предоставляет нокаутные и условно-нокаутные мышиные модели для SLC25A25.
  • Applied Biological Materials (abm) - CRISPR/Cas9-клоны для нокаута SLC25A25, включая лентивирусные и аденовирусные векторы.
  • VectorBuilder - CRISPR-векторы для нокаута, нокина, активации или ингибирования SLC25A25.
  • Santa Cruz Biotechnology - CRISPR-реагенты и антитела против SLC25A25 для исследований.
  • Addgene - Плазмиды, связанные с SLC25A25, для молекулярно-биологических исследований.
  • Origene - shRNA-плазмиды, лентивирусные частицы и siRNA-дуплексы для SLC25A25.

Исследовательские инструменты:

  • GeneHancer - Данные о регуляторных элементах (энхансерах) вблизи SLC25A25.
  • The Signaling Pathways Project (SPP) - Информация о сайтах связывания транскрипционных факторов в промоторе SLC25A25.
  • miRGate - Предсказания миРНК, взаимодействующих с SLC25A25 (257 предсказаний, 167 миРНК-генов).


6. Ортологи и паралоги

Ортологи:

  • Mus musculus: Slc25a25 (высокая гомология, функционально сходен) (NCBI Gene).
  • Rattus norvegicus: Slc25a25 (ассоциирован с метаболическими и неврологическими фенотипами) (RGD).
  • Caenorhabditis elegans: Гены 5M253 и XN17 (гомология по BlastP, e=10^-132 и e=10^-124) (AceView).
  • Arabidopsis thaliana: Гены AT5G61810, AT5G61800, AT5G51050, AT5G07320 (гомология по BlastP, e=7x10^-86 и ниже) (AceView).

Паралоги:


7. Перспективы исследований

Роль в митохондриальных заболеваниях:

  • Необходимы дальнейшие исследования для выяснения связи SLC25A25 с митохондриальными дефектами, включая COXPD5, и их молекулярных механизмов.

Неврологические расстройства:

  • Учитывая экспрессию в нейронах и астроцитах, а также изменения при стрессе, SLC25A25 может быть мишенью для исследований депрессии, аутизма и эпилепсии.

Метаболические пути:

  • Изучение роли гена в регуляции пула адениловых нуклеотидов может раскрыть его значение в метаболических заболеваниях, включая ожирение или диабет.

Кальциевая сигнализация:

  • Кальций-зависимая регуляция SLC25A25 делает его интересной мишенью для изучения кальциевых сигнальных путей в митохондриях.


Заключение

Ген SLC25A25 - Кодирует важный митохондриальный переносчик, участвующий в транспорте адениловых нуклеотидов и регуляции энергетического обмена.

Его кальций-зависимая функция и экспрессия в метаболически активных тканях подчёркивают его значение в клеточной физиологии.

Связь с нефролитиазом, митохондриальными заболеваниями и потенциальная роль в неврологических расстройствах делают SLC25A25 перспективным объектом для дальнейших исследований.