Ген SLC25A28
Ген SLC25A28 (Solute Carrier Family 25 Member 28) - Кодирует белок геном, расположенным у человека на хромосоме 10q24.2.
Ген SLC25A28 принадлежит к семейству белков-переносчиков растворённых веществ (Solute Carrier Family 25), которые участвуют в транспорте различных молекул через мембраны митохондрий.
Ген SLC25A28 кодирует белок митоферрин-2, который локализуется в внутренней мембране митохондрий и играет ключевую роль в метаболизме железа, особенно в транспорте ионов железа в митохондрии.
Основные характеристики гена
Локализация:
- Хромосома 10, регион q24.2.
Размер гена:
- Около 11 kb.
Транскрипты:
- Ген имеет несколько транскриптов, включая альтернативно сплайсированные формы.
- Согласно Ensembl, известно 10 транскриптов для SLC25A28 (GeneCards).
Кодируемый белок:
- Митоферрин-2 (MFRN2), мультипассный мембранный белок, состоящий примерно из 364 аминокислот.
Функция белка:
- Предполагается, что белок обладает активностью трансмембранного транспортера двухвалентного железа (Fe²⁺), обеспечивая импорт железа в митохондрии для синтеза гема и железосерных кластеров (GeneCards, ZFIN).
Экспрессия:
- Ген экспрессируется в различных тканях, но данные о специфичной экспрессии ограничены.
- В мышиных моделях (Mus musculus) высокая экспрессия наблюдается в тканях с активным метаболизмом железа, включая печень (RGD, NCBI Gene).
Ортологи:
- Ген высоко консервативен среди видов, включая приматов, собак, коров, мышей, крыс, кур, рыб (включая данио-рерио) и лягушек (Sino Biological, ZFIN).
Функциональная роль
- SLC25A28 участвует в импорте железа в митохондрии, что критически важно для:
Синтеза гема:
- Железо необходимо для включения в протопорфирин IX, образуя гем, который используется в гемоглобине и других гем-содержащих белках.
Синтеза железосерных кластеров:
- Эти кластеры участвуют в окислительно-восстановительных реакциях и ферментативной активности.
Окислительного фосфорилирования:
- Нарушение транспорта железа может влиять на функцию митохондриальной дыхательной цепи (MGI).
Связанные заболевания
- Мутации или дисрегуляция SLC25A28 ассоциированы с несколькими патологиями, хотя данные ограничены.
Сидеробластная анемия 1 типа:
- Нарушение транспорта железа в митохондрии может приводить к накоплению железа в митохондриях эритроидных клеток, что характерно для сидеробластной анемии (GeneCards).
Эритропоэтическая протопорфирия 1:
- Потенциальная связь с нарушением метаболизма гема (GeneCards).
Нарушение митохондриального метаболизма:
- В моделях мышей с нокаутом SLC25A28 наблюдаются фенотипы, связанные с нарушением метаболизма железа и окислительного фосфорилирования в печени, а также снижение мужской фертильности (MGI).
Молекулярные взаимодействия
- Белок, кодируемый SLC25A28, взаимодействует с рядом молекул, включая 17β-эстрадиол, 6-пропил-2-тиоурацил, бисфенол А (данные из исследований на крысах) (RGD).
- Участвует в пути усвоения железа (iron uptake pathway) (RGD).
Генетические особенности
Мутации:
- Известна мутация p.I336= (синонимичная замена, не изменяющая аминокислотную последовательность), которая изучалась в контексте онкологии, но её функциональное значение остаётся неясным (Cancer Sanger).
Полиморфизмы:
- Данные о полиморфизмах ограничены, но ген включён в базы данных, включая Mouse Genome Informatics (MGI), для анализа фенотипов (MGI).
Связанные исследования и материалы
Функциональные исследования
Транспорт железа в митохондрии:
- SLC25A28 (митоферрин-2) действует как второстепенный транспортер железа по сравнению с SLC25A37 (митоферрин-1), особенно в неэритропоэтических тканях.
- В отличие от SLC25A37, который преимущественно экспрессируется в эритроидных клетках, SLC25A28 имеет более широкую экспрессию (GeneCards).
- Локализация белка во внутренней мембране митохондрий и его мультипассная структура подтверждены в статье (PMID: 11297739) (GeneCards).
Фенотипы нокаутов:
- В мышиных моделях (Mus musculus) гомозиготный нокаут SLC25A28 приводит к снижению мужской фертильности.
- Усиление фенотипов при комбинированном нокауте с SLC25A37, включая нарушения регенерации печени и метаболизма железа в митохондриях печени (MGI).
- Исследование выявило связь мутаций SLC25A28 с образованием микроядер in vivo, что может указывать на роль гена в геномной стабильности (Adams DJ et al., 2024).
Генетические модели и CRISPR-технологии
Мышиные модели:
- Международный консорциум фенотипирования мышей (IMPC) предоставляет данные о фенотипах мышей с нокаутом Slc25a28.
- Доступны данные о последовательностях, полиморфизмах и экспрессии (IMPC, MGI).
- Модели с нокаутом (включая Slc25a28tm1a(EUCOMM)Wtsi и Slc25a28tm1b(EUCOMM)Wtsi) демонстрируют нарушения метаболизма железа и окислительного фосфорилирования (MGI).
CRISPR/Cas9:
- Коммерческие компании, включая Cyagen, Applied Biological Materials (abm), Synthego и VectorBuilder, предлагают CRISPR-продукты для SLC25A28, включая sgRNA+Cas9 для нокаута (векторы или вирусы: ленти-, адено-, AAV).
- Векторы для нокина, CRISPR-активации (CRISPRa) и ингибирования (CRISPRi).
- shRNA-плазмиды и лентивирусные частицы для подавления экспрессии гена (GeneCards).
- Santa Cruz Biotechnology и Origene предоставляют siRNA, shRNA и лентивирусные продукты для исследований на человеческих, мышиных и крысиных клетках (GeneCards).
Базы данных и ресурсы
- GeneCards - Предоставляет исчерпывающую информацию о SLC25A28, включая функцию, белки, пути, ортологи и экспрессию.
- Доступно бесплатно для академических некоммерческих учреждений.
- NCBI Gene - Содержит данные о гене для человека и мыши, включая последовательности, аннотации и ссылки на публикации.
- Mouse Genome Informatics (MGI) - Подробные данные о Slc25a28 у мышей, включая фенотипы, мутации и ссылки на исследования.
- Rat Genome Database (RGD) - Информация о Slc25a28 у крыс, включая данные об экспрессии (RNA-Seq) и взаимодействиях с молекулами.
- ZFIN - Данные о гене slc25a28 у рыб данио-рерио, включая предсказанные функции и ортологи.
- UniProt - Информация о белке MFRN2, включая аннотации функций и структуры.
- Alliance of Genome Resources - Интегративные данные о гене и его ортологах.
- Cancer Sanger - Данные о мутации p.I336= в контексте онкологии.
- Sino Biological - Информация о последовательности, синонимах и экспрессии SLC25A28.
- Genomics England PanelApp - Упоминание SLC25A28 в контексте геномных исследований и фенотипов.
Публикации
- Adams DJ et al., 2024 - Исследование генетических детерминант образования микроядер, где SLC25A28 упомянут в контексте геномной нестабильности.
- Araki K et al., 2004 - Исследование генетических ловушек с использованием системы Cre/lox, включая данные о Slc25a28.
- Дополнительные публикации доступны через PubMed, включая PMID: 11297739 для локализации белка (GeneCards).
Экспериментальные продукты
Антитела:
- Abbexa и другие компании предлагают антитела против MFRN2 для исследований (Abbexa).
Плазмиды и векторы:
- Sino Biological, VectorBuilder и Origene предоставляют кДНК, ORF-векторы и другие продукты для экспрессии SLC25A28 (GeneCards, Sino Biological).
Лентивирусные системы:
- LipExoGen и VectorBuilder предлагают услуги по созданию лентивирусов для доставки shRNA, sgRNA и кДНК (GeneCards).
Ограничения и пробелы в исследованиях
Экспрессия:
- Данные о тканеспецифичной экспрессии SLC25A28 у человека ограничены.
- У мышей отсутствуют данные о гистопатологии и экспрессии во взрослом состоянии (IMPC).
Клиническая значимость:
- Связь с заболеваниями, включая сидеробластную анемию, требует дальнейшего изучения, так как данные основаны преимущественно на модельных организмах.
Мутации:
- Функциональная роль синонимичных мутаций, включая p.I336=, остаётся неясной (Cancer Sanger).
Рекомендации для дальнейших исследований
Функциональные исследования:
- Проведение исследований in vitro и in vivo для уточнения роли SLC25A28 в транспорте железа в различных тканях.
Клинические исследования:
- Изучение ассоциаций мутаций SLC25A28 с гематологическими и митохондриальными заболеваниями у людей.
Эпигенетический анализ:
- Исследование регуляции экспрессии SLC25A28 в контексте метаболизма железа и онкологии.
Модели CRISPR:
- Использование CRISPR/Cas9 для создания специфичных нокаутов и нокинов в клеточных линиях и животных моделях.
Полезные ссылки
Заключение
Ген SLC25A28 (MFRN2) играет важную роль в транспорте железа в митохондрии, обеспечивая синтез гема и железосерных кластеров.
Его дисрегуляция связана с гематологическими и митохондриальными нарушениями, включая сидеробластную анемию.
Дальнейшие исследования необходимы для уточнения клинической значимости и терапевтического потенциала SLC25A28.