Ген SLC25A2
Ген SLC25A2 - Кодирует белок, принадлежащий к семейству митохондриальных транспортеров (SLC25).
Белок ORNT2 обеспечивает транспорт метаболитов через внутреннюю мембрану митохондрий.
Ген играет ключевую роль в метаболизме аминокислот, особенно орнитина, лизина, аргинина и цитруллина.
1. Структура и локализация гена
Локализация
- Ген SLC25A2 расположен на хромосоме 5 человека (5q31.3) между кластерами генов протокадгеринов бета и гамма.
- Кодирующая последовательность представлена одним экзоном, так как ген не содержит интронов.
Размер и структура
- Ген охватывает около 1,5 тыс. пар оснований.
- Кодирует белок ORNT2 массой примерно 32,9 кДа, состоящий из 301 аминокислоты.
- Белок ORNT2 - многопроходной трансмембранный белок, локализованный во внутренней мембране митохондрий.
Семейство
- SLC25A2 принадлежит к семейству SLC25, включающему 53 члена, которые транспортируют аминокислоты, нуклеотиды, кофакторы и ионы.
2. Функции белка ORNT2
Транспорт аминокислот
- Белок ORNT2 транспортирует орнитин, лизин, аргинин, цитруллин, а также гистидин, гомоаргинин и асимметричный диметиларгинин через внутреннюю мембрану митохондрий.
- Транспорт осуществляется по механизму антипорта, обеспечивая обмен молекул между митохондрией и цитозолем.
Роль в метаболизме
- Белок ORNT2 участвует в цикле мочевины, обеспечивая транспорт орнитина для синтеза цитруллина и аргинина. Micheal, F. (2020) Cloning and characterization of human ORNT2.
- Функция гена связана с метаболизмом L-цитруллина и другими аминокислотными путями.
Митохондриальная локализация
- Белок ORNT2 локализуется исключительно во внутренней мембране митохондрий.
3. Связанные заболевания
Гиперорнитинемия-гипераммонемия-гомоцитруллинурия (HHH-синдром)
Описание
- Редкое аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное нарушением транспорта орнитина в митохондрии.
- Приводит к накоплению орнитина в крови, гипераммонемии и экскреции гомоцитруллина с мочой.
Основные симптомы
- Неврологические нарушения, включая задержку развития, судороги и кому.
| ID варианта | Мутация | ID SNP/ClinVar | Ссылка |
| .0001 | G72E, c.215G-A, экзон 3A | rs104894375, RCV000009720 | Mayr et al., 2007 |
| .0002 | c.158-9A-G, интрон 2, экзон 3A | rs745305932, RCV000195488, RCV001255139 | Mayr et al., 2011 |
| .0003 | L200W, c.599T-G, экзон 4 | rs2097595072, RCV001255140 | Bhoj et al., 2015 |
| .0004 | 13-бп дел/7-бп инс, c.886_889del/ins7, экзон 6 | rs2097597579, RCV001255138 | Bhoj et al., 2015 |
Эпилепсия, раннего начала, витамин B6-зависимая
Описание
- Мутации SLC25A2 связаны с этим типом эпилепсии, хотя механизмы требуют дальнейшего изучения.
Другие ассоциации
- Ортологи гена у крыс связаны с интеллектуальным расстройством, семейным аденоматозным полипозом и другими нарушениями.
4. Исследования и материалы
Функциональные исследования
- Работы (PMID: 12807890, 26403849) подтвердили транспорт орнитина, лизина, аргинина и цитруллина белком ORNT2.
Генетические и эпигенетические исследования
- Высокая экспрессия гена наблюдается в печени, где активен цикл мочевины (GTEx Portal).
- Транскрипционная регуляция включает ключевые сайты связывания факторов в промоторе.
Роль в онкологии
- SLC25A2 может быть дифференциально экспрессирован в раке толстой кишки, изучается его роль в метаболизме опухолей.
Модели животных
- У мышей Slc25a2 является псевдогеном, но ортологи у крыс экспрессируются в мозге.
Инструменты и реагенты
- Доступны CRISPR/Cas9-векторы, shRNA и антитела для изучения SLC25A2.
5. Ресурсы для изучения
NCBI Gene
- Информация о последовательности и аннотациях.
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/83884
GeneCards
- Данные о функциях и экспрессии.
- https://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=SLC25A2
UniProt
- Информация о структуре белка ORNT2.
- https://www.uniprot.org/uniprot/Q9BXI2
GTEx Portal
- Данные об экспрессии в тканях.
- https://www.gtexportal.org/home/gene/SLC25A2
Rat Genome Database
- Информация об ортологе у крыс.
- https://rgd.mcw.edu/rgdweb/report/gene/main.html?id=1310742
Human Protein Atlas
- Данные об экспрессии белка.
- https://www.proteinatlas.org/ENSG00000120329-SLC25A2
PubMed
- Поиск по ключевым словам “SLC25A2”, “ORNT2”, “ornithine transporter”.
6. Перспективы исследований
Онкология
- Изучение роли SLC25A2 в метаболизме опухолевых клеток и прогрессии рака.
Терапевтические мишени
- Разработка ингибиторов или активаторов SLC25A2 для лечения HHH-синдрома.
Нейродегенеративные заболевания
- Исследование экспрессии ортолога в мозге для изучения неврологических расстройств.
Генетические модели
- Создание моделей с использованием CRISPR/Cas9 для изучения функций SLC25A2.
Заключение
Ген SLC25A2 - Кодирует митохондриальный транспортер ORNT2, обеспечивающий транспорт аминокислот.
Белок ORNT2 участвует в цикле мочевины и метаболизме аминокислот.
Мутации в гене вызывают HHH-синдром и могут быть связаны с эпилепсией.
Исследования SLC25A2 продолжаются в метаболизме, онкологии и неврологии.
Для изучения рекомендуется использовать базы данных NCBI, GeneCards, UniProt.