Ген SLC25A34

Ген SLC25A34 (Solute Carrier Family 25 Member 34) принадлежит к семейству белков-переносчиков растворённых веществ (SLC25), которые транспортируют различные молекулы через митохондриальную мембрану.

Семейство SLC25 известно как крупнейшая группа митохондриальных переносчиков, играющих ключевую роль в метаболизме клетки.

Ниже представлено подробное описание гена SLC25A34, включая его структуру, функции, экспрессию, ассоциации с заболеваниями и доступные материалы исследований.

1. Основные характеристики гена SLC25A34

Генетическая структура:

Локализация:

Ген SLC25A34 находится на 1-й хромосоме человека (1p36.21).
В мыши он картирован на 4-ю хромосому (OMIM).

Структура:

Ген состоит из 5 экзонов.

Кодируемый белок:

Белок SLC25A34 содержит 338 аминокислот и относится к митохондриальным переносчикам, локализованным преимущественно в внутренней митохондриальной мембране (ZFIN).

Функция белка:

Предполагаемая роль:

Белок SLC25A34, как и другие члены семейства SLC25, вероятно, участвует в транспорте метаболитов, ионов или других небольших молекул через внутреннюю митохондриальную мембрану.
Однако точная функция и субстрат, транспортируемый SLC25A34, остаются неизвестными (Kuznetsov et al., 2018).

Локализация:

Предсказывается, что белок находится в внутренней митохондриальной мембране, что подтверждается данными ортологов у человека и zebrafish.

Взаимодействия:

Имеются данные о взаимодействии белка с химическими соединениями, включая 17β-эстрадиол, 2,3,7,8-тетрахлордибензодиоксин и 6-пропил-2-тиоурацил, хотя их биологическое значение неясно (RGD).

Экспрессия:

Тканевая экспрессия:

Ген SLC25A34 экспрессируется в широком спектре тканей, включая ткани центральной нервной системы и периферические ткани.
Наиболее высокая экспрессия наблюдается в скелетных мышцах (включая vastus lateralis, biceps brachii), где уровень экспрессии в 7,6 раза выше среднего (GeneCards).

Метаболическая активность:

Ген ассоциируется с метаболическими процессами, хотя конкретные пути остаются неуточнёнными (Human Protein Atlas).

RNA-Seq данные:

В исследованиях на мышах экспрессия SLC25A34 была проанализирована в различных областях мозга, но значительных изменений в экспрессии не наблюдалось в условиях стресса или агрессии (Kuznetsov et al., 2018).

2. Ассоциации с биологическими процессами и заболеваниями

Биологические процессы:

Ортологические данные:

У мышей и zebrafish SLC25A34 ассоциирован с такими процессами, как вылупление бластоцисты (blastocyst hatching) (RGD).

Митохондриальная функция:

Как член семейства SLC25, SLC25A34, вероятно, играет роль в поддержании митохондриального гомеостаза, хотя конкретные механизмы неизвестны (Kuznetsov et al., 2018).

Ассоциации с заболеваниями:

Ортологические ассоциации:

Ген связан с такими состояниями, как синдром делеции 1p36, наследственный панкреатит и генетические заболевания (на основе ортологов).
Однако прямых доказательств связи SLC25A34 с этими заболеваниями у человека нет (RGD).

Рак:

Исследования экспрессии SLC25A34 в раковых тканях проводились с использованием антител в рамках проекта The Human Protein Atlas.
Данные показывают экспрессию белка в 20 различных типах рака, но специфические роли в онкогенезе не установлены (Human Protein Atlas).

Митохондриальная дисфункция:

Изменения экспрессии генов семейства SLC25, включая SLC25A34, наблюдались в моделях мышей с экспериментальным стрессом, что указывает на потенциальную роль в нейродегенеративных или психиатрических расстройствах, включая депрессию или тревожность (Kuznetsov et al., 2018).

Фенотипические данные:

Мышиные модели:

В базе International Mouse Phenotyping Consortium (IMPC) отсутствуют данные о значительных фенотипах, связанных с нокаутом Slc25a34 у мышей.
Также нет ассоциаций с человеческими заболеваниями на основе фенотипического сходства или ортологии (IMPC).

Нокаутные модели:

Исследование на гепатоцит-специфичных нокаутных мышах Slc25a34 показало дисрегуляцию липидного и глюкозного гомеостаза, что указывает на потенциальную роль гена в метаболизме печени (MGI).

3. Исследовательские материалы

Основные публикации:

Haitina et al., 2006 - Первое описание SLC25A34 как нового члена семейства SLC25.
Исследование выявило 14 новых генов семейства, включая SLC25A34, и показало их экспрессию в центральной нервной системе и других тканях крыс (Haitina et al., 2006).
Roy et al., 2023 - Исследование дисрегуляции липидного и глюкозного гомеостаза в нокаутных моделях мышей с дефицитом Slc25a34 в гепатоцитах (Roy et al., 2023).
Altered Slc25 family gene expression, 2018 - Анализ экспрессии генов семейства SLC25, включая SLC25A34, в мозге мышей при моделировании тревожно-депрессивных состояний.
Ген не показал значительных изменений экспрессии (Kuznetsov et al., 2018).

Доступные ресурсы:

NCBI Gene - Полная информация о гене, включая последовательности, ортологи и экспрессию.
OMIM - Описание гена и его структуры.
The Human Protein Atlas - Данные об экспрессии белка в тканях и раковых клетках.
Rat Genome Database - Информация о гене у крыс, включая предсказанные miRNA-мишени.
ZFIN - Данные о гене у zebrafish.
Mouse Genome Informatics - Данные о Slc25a34 у мышей, включая фенотипы и публикации.
Alliance of Genome Resources - Сравнительные данные по гену у разных видов.

CRISPR и нокаутные модели:

Доступны через компании, включая Cyagen, Applied Biological Materials (abm), VectorBuilder и Santa Cruz Biotechnology.
Предоставляются готовые векторы и вирусы для нокаута, нокина, CRISPRa и CRISPRi (GeneCards).

Плазмиды:

Плазмида pDONR221_SLC25A34 доступна через Addgene (ID: 132005) для исследований экспрессии гена (Addgene).

Модели мышей:

Нокаутные и условно-нокаутные модели мышей для SLC25A34 доступны через Cyagen и IMPC.

Антитела:

Антитела против SLC25A34 для иммуногистохимии и других методов доступны через The Human Protein Atlas и другие поставщики (Human Protein Atlas).

Дополнительные файлы:

В исследовании 2018 года доступны дополнительные файлы с данными RNA-Seq (таблицы S1–S3), содержащие информацию об экспрессии SLC25A34 в мозге мышей (Kuznetsov et al., 2018).

4. Текущие пробелы в знаниях

Функция белка:

Точный субстрат и механизм транспорта SLC25A34 остаются неизвестными.
Необходимы дополнительные исследования для определения его роли в митохондриальном метаболизме.

Ассоциации с заболеваниями:

Прямые связи с человеческими заболеваниями не установлены, хотя ортологические данные указывают на потенциальную роль в генетических и метаболических расстройствах.

Терапевтический потенциал:

Учитывая роль митохондриальных переносчиков в нейродегенеративных заболеваниях и раке, SLC25A34 может быть перспективной мишенью, но это требует дальнейшего изучения (Haitina et al., 2006).

5. Рекомендации для дальнейших исследований

Функциональные исследования:

Использование CRISPR/Cas9 для создания нокаутных клеточных линий или модельных организмов (мышей, zebrafish) для изучения метаболической роли SLC25A34.

Анализ субстрата:

Проведение метаболомных исследований для идентификации молекул, транспортируемых SLC25A34.

Клинические исследования:

Изучение экспрессии и мутаций SLC25A34 в когортах пациентов с митохондриальными или метаболическими заболеваниями.

Биоинформатический анализ:

Интеграция данных RNA-Seq и протеомики для выявления взаимодействующих белков и путей.

Заключение

Ген SLC25A34 - Кодирует митохондриальный переносчик, предположительно участвующий в транспорте метаболитов через внутреннюю митохондриальную мембрану.

Несмотря на широкую экспрессию в тканях, особенно в скелетных мышцах, его точная функция остаётся неизвестной.

Исследования указывают на потенциальную роль в метаболизме и митохондриальной дисфункции, но прямые связи с заболеваниями не установлены.