С 9:00 до 21:00 Без выходных

Ген SLC25A2

Ген SLC25A2

Ген SLC25A2 (Solute Carrier Family 25 Member 2) - Кодирует белок ORNT2, принадлежащий к семейству митохондриальных транспортеров, обеспечивающих транспорт метаболитов через внутреннюю мембрану митохондрий.

Ген SLC25A2 играет ключевую роль в метаболизме аминокислот, включая транспорт орнитина, лизина, аргинина и цитруллина.

Ниже представлено подробное описание гена, его функций, связанных заболеваний и обзор исследований.


1. Общая информация о гене SLC25A2

Локализация:

  • Ген SLC25A2 расположен на хромосоме 5 человека (локус 5q31.3) между кластерами генов протокадгеринов бета и гамма.
  • Является интронLESS геном, состоящим из одного экзона (GeneCards).

Размер и структура:

  • Ген охватывает около 1,5 тыс. пар оснований и кодирует белок ORNT2 массой примерно 32,9 кДа, состоящий из 301 аминокислоты.
  • Белок ORNT2 — многопроходной трансмембранный белок, локализованный во внутренней мембране митохондрий (GeneCards).

Семейство:

  • SLC25A2 относится к семейству SLC25, включающему 53 члена, которые обеспечивают транспорт аминокислот, нуклеотидов, кофакторов и ионов (De Gruyter).


2. Функции белка SLC25A2

Транспорт аминокислот:

  • Белок ORNT2 транспортирует положительно заряженные аминокислоты (орнитин, лизин, аргинин) и нейтральную аминокислоту цитруллин через внутреннюю мембрану митохондрий.
  • Также транспортирует гистидин, гомоаргинин и асимметричный диметиларгинин (aDMA), но не симметричный диметиларгинин или D-изомеры этих аминокислот (GeneCards).
  • Транспорт осуществляется по механизму антипорта, обменивая молекулы между митохондрией и цитозолем.

Роль в метаболизме:

  • SLC25A2 участвует в цикле мочевины и метаболизме цитруллина, обеспечивая транспорт орнитина, необходимого для синтеза цитруллина и аргинина в митохондриях.
  • Вовлечён в метаболизм L-цитруллина и другие пути, связанные с аминокислотами (GeneCards).

Митохондриальная локализация:

  • Белок ORNT2 локализуется исключительно во внутренней мембране митохондрий, что подтверждено экспериментальными данными и биоинформатическим анализом (RGD).


3. Заболевания, связанные с SLC25A2

Гиперорнитинемия-гипераммонемия-гомоцитруллинурия (HHH-синдром):

  • Редкое аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное нарушением транспорта орнитина в митохондрии.
  • Приводит к накоплению орнитина в крови, гипераммонемии и экскреции гомоцитруллина с мочой.
  • Симптомы включают неврологические нарушения, такие как задержка развития, судороги и кома (GeneCards).

Эпилепсия, раннего начала, витамин B6-зависимая:

  • Некоторые исследования указывают на связь мутаций SLC25A2 с этим типом эпилепсии, хотя механизмы требуют дальнейшего изучения (GeneCards).

Другие ассоциации:

  • Ортологи гена SLC25A2 у крыс связаны с заболеваниями, включая аутосомно-доминантное интеллектуальное расстройство 31 и семейный аденоматозный полипоз 1 (RGD).


4. Исследования, связанные с SLC25A2

Функциональные исследования:

  • Исследования подтвердили способность SLC25A2 транспортировать орнитин, лизин, аргинин и цитруллин, а также выявили его субстратную специфичность (PMID: 12807890, 26403849).
  • Работы использовали рекомбинантные белки и модели клеток для изучения транспортной активности (GeneCards).

Генетические и эпигенетические исследования:

  • Анализ экспрессии в GTEx Portal показал высокую экспрессию SLC25A2 в печени, где цикл мочевины наиболее активен (GTEx Portal).
  • Исследования транскрипционной регуляции выявили сайты связывания транскрипционных факторов в промоторе SLC25A2 (GeneCards).

Роль в онкологии:

  • Члены семейства SLC25, включая SLC25A2, могут быть дифференциально экспрессированы в раке толстой кишки, что требует дальнейшего изучения (Nature).
  • Взаимодействия белка ORNT2, выявленные в STRING, указывают на участие в метаболических сетях, изменённых при раке (GeneCards).

Модели животных:

  • У мышей Slc25a2 является псевдогеном, что ограничивает использование мышиных моделей (MGI).
  • Ортолог Slc25a2 у крыс экспрессируется в мозге, включая продолговатый мозг и мост, что может указывать на роль в нейрональных процессах (RGD).

Инструменты и реагенты для исследований:

  • Коммерческие продукты включают CRISPR/Cas9-векторы, shRNA и антитела для изучения SLC25A2 (Applied Biological Materials, VectorBuilder, Santa Cruz Biotechnology, OriGene).
  • Антитела, специфичные к C-концу, аминокислотам 78–107 и 181–230, доступны для анализа локализации и экспрессии (GeneCards).


5. Базы данных и ресурсы для изучения SLC25A2

Рекомендуемые ресурсы:

  • NCBI Gene - Подробная информация о гене, включая последовательность, аннотации и публикации.
  • GeneCards - Данные о функциях, экспрессии, ортологах и метаболических путях SLC25A2.
  • UniProt - Информация о структуре, функциях и взаимодействиях белка ORNT2.
  • GTEx Portal - Данные об экспрессии гена в тканях человека.
  • Rat Genome Database (RGD) - Информация об ортологе Slc25a2 у крыс, включая экспрессию и функции.
  • The Human Protein Atlas - Данные об экспрессии белка SLC25A2 в тканях и клеточных линиях.
  • Atlas of Genetics and Cytogenetics in Oncology and Haematology - Информация о возможной роли SLC25A2 в онкологии.
  • PubMed - Поиск статей по ключевым словам “SLC25A2”, “ORNT2”, “ornithine transporter” (например, PMID: 12807890, 26403849).


6. Перспективы исследований

Роль в онкологии:

  • Участие семейства SLC25 в метаболизме опухолевых клеток указывает на потенциальную роль SLC25A2 в прогрессии рака, особенно в метаболическом перепрограммировании.

Терапевтические мишени:

  • Разработка ингибиторов или активаторов SLC25A2 перспективна для лечения HHH-синдрома и других метаболических нарушений.

Нейродегенеративные заболевания:

  • Экспрессия ортолога Slc25a2 в мозге крыс предполагает возможную роль в неврологических расстройствах, что требует дальнейшего изучения.

Генетические модели:

  • Создание моделей с использованием CRISPR/Cas9 в организмах, где SLC25A2 не является псевдогеном, может расширить понимание его функций.


Заключение

Ген SLC25A2 кодирует митохондриальный транспортер ORNT2, обеспечивающий транспорт аминокислот (орнитина, лизина, аргинина, цитруллина) и участвующий в цикле мочевины.

Мутации в гене ассоциированы с HHH-синдромом и, возможно, с эпилепсией.

Исследования SLC25A2 продолжаются в области метаболизма, онкологии и неврологии, а ресурсы, включая NCBI Gene, GeneCards и UniProt, предоставляют данные для дальнейшего изучения.