Ген SLC25A45

Ген SLC25A45 (Solute Carrier Family 25 Member 45) - Кодирует белок, предположительно участвующий в митохондриальном транспорте, однако его точная функция и субстратная специфичность остаются недостаточно изученными.

Ген SLC25A45 принадлежит к семейству белков-переносчиков SLC25, которые локализуются во внутренней мембране митохондрий и обеспечивают транспорт метаболитов, нуклеотидов и других молекул через мембрану.

1. Общая характеристика гена SLC25A45

Генетическая локализация и структура:

Ген SLC25A45 расположен на 11-й хромосоме человека (11q13.1).
В мыши он картирован на 19-й хромосоме (OMIM).
Ген SLC25A45 состоит из 7 экзонов, кодирующих белок длиной около 304 аминокислот (OMIM).
Идентифицировано 15 транскриптов (сплайс-вариантов), что указывает на возможную вариабельность белковых изоформ (MedChemExpress).
Важным паралогом является ген SLC25A48, что может указывать на функциональную или эволюционную связь (GeneCards).

Белковая характеристика:

SLC25A45 — многопроходной мембранный белок, встроенный во внутреннюю мембрану митохондрий (GeneCards).
Предполагается, что SLC25A45 участвует в трансмембранном транспорте метаболитов, однако конкретные субстраты и механизмы пока не установлены (RGD).
Белок имеет расчетную молекулярную массу около 32–35 кДа (в зависимости от изоформы).

Экспрессия:

Ген SLC25A45 экспрессируется в большинстве тканей человека и крысы с различной интенсивностью.
Наиболее высокие уровни экспрессии наблюдаются в:
Скелетных мышцах.
Кишечнике.
Мозге (особенно в обонятельной луковице и коре головного мозга) (OMIM).
По данным RNA-Seq, умеренные уровни экспрессии (RPKM 4.1–5.2) зафиксированы в селезенке, лимфатических узлах и других тканях (MedChemExpress).

2. Функциональная роль и молекулярные взаимодействия

Предполагаемая функция:

SLC25A45 относится к семейству митохондриальных переносчиков SLC25, которые обычно транспортируют аминокислоты, кетокислоты, коферменты или нуклеотиды.
Специфическая роль SLC25A45 остается неясной.
Возможные функции включают:
Транспорт метаболитов, необходимых для окислительного фосфорилирования.
Участие в метаболизме аминокислот или других молекул, связанных с митохондриальной функцией.

Молекулярные взаимодействия:

Ген SLC25A45 взаимодействует с рядом химических соединений, включая:
(+)-шизандрин B.
17β-эстрадиол.
2,3,7,8-тетрахлордибензодиоксин (RGD).
Эти взаимодействия могут указывать на регуляторные или токсикологические аспекты функции белка.

Регуляция:

Анализ промоторной области SLC25A45 выявил потенциальные сайты связывания транскрипционных факторов, однако конкретные регуляторы пока не охарактеризованы (GeneCards).
Данные о метилировании и других эпигенетических модификациях гена ограничены, но доступны через ресурсы COSMIC (COSMIC).

3. Связанные заболевания

Ген SLC25A45 ассоциирован с несколькими патологическими состояниями, хотя его роль в этих заболеваниях требует дальнейшего изучения:

Развивающаяся и эпилептическая энцефалопатия 39 (DEE39):

Мутации в SLC25A45 могут быть связаны с этим неврологическим расстройством, характеризующимся судорогами и задержкой развития (GeneCards).

Болезнь Хартнупа:

Это метаболическое расстройство, связанное с нарушением транспорта нейтральных аминокислот, может быть косвенно связано с дисфункцией SLC25A45 (GeneCards).

Онкологические заболевания:

SLC25A45 не классифицируется как онкоген, но данные экспериментов с мутагенезом у мышей предполагают его потенциальную роль в канцерогенезе (COSMIC).
В исследованиях рака толстой кишки (TCGA) мутации SLC25A45 встречались с низкой частотой, и их прогностическая значимость не подтверждена (Nature).

Генетические варианты:

В базах данных (ClinVar, dbSNP) зарегистрированы SNP и другие варианты SLC25A45, но их функциональное значение остается неясным (Atlas Genetics).
Экзонное пропускание является доминирующим типом альтернативного сплайсинга для SLC25A45 (Nature).

4. Исследовательские материалы и ресурсы

Генетические базы данных:

GeneCards - Предоставляет полную информацию о гене, включая функцию, экспрессию, ортологи и связанные заболевания.
NCBI Gene - Официальный ресурс с аннотациями гена, транскриптами и ссылками на публикации.
OMIM - Содержит информацию о гене и его связи с заболеваниями.
COSMIC - База данных о соматических мутациях SLC25A45 в раке, включая гистограммы мутаций и данные о тканевом распределении.
Ensembl - Содержит данные о транскриптах, геномных координатах и ортологах.

Модельные системы и реагенты:

CRISPR/Cas9:

Доступны готовые нокаут-векторы и вирусы для SLC25A45 (Applied Biological Materials, Synthego, VectorBuilder). Стоимость начинается от $85 (GeneCards).

siRNA/shRNA:

Инструменты для подавления экспрессии гена доступны от Origene и Santa Cruz Biotechnology (GeneCards).

Модельные организмы:

Мыши:

Данные о фенотипах мышей с нокаутом Slc25a45 доступны через International Mouse Phenotyping Consortium (IMPC). Пока не выявлено ассоциаций с человеческими заболеваниями по фенотипическому сходству (IMPC).

Зебры и C. elegans:

Кастомные модели с отредактированным геном SLC25A45 доступны через InVivo Biosystems (от $3250) (GeneCards).

Клеточные линии:

Нокаутные пулы и клоны клеток с мутациями SLC25A45 доступны через Synthego (GeneCards).

Публикации:

Haitina et al. (2006): Исследование, идентифицировавшее SLC25A45 как член семейства SLC25. Описаны структура гена, сплайс-варианты и экспрессия в тканях крысы (OMIM).
DOI: 10.1016/j.ygeno.2006.06.016
Исследования рака толстой кишки (2022): Анализ дифференциальной экспрессии SLC25A45 в образцах рака толстой кишки (TCGA). Ген не показал значимой прогностической ценности (Nature).
DOI: см. www.nature.com
miRGate (2015): Данные о микроРНК, взаимодействующих с Slc25a45 у крыс (RGD).
PMID: 25858286

Биоинформатические инструменты:

CRISPR Design Tools:

Synthego предоставляет бесплатные инструменты для дизайна нокаутов и анализа CRISPR для SLC25A45 (GeneCards).

GeneHancer:

Инструмент для анализа регуляторных элементов и транскрипционных факторов, связанных с SLC25A45 (GeneCards).

UCSC Genome Browser:

Позволяет визуализировать геномное окружение и транскрипты SLC25A45 (GeneCards).

5. Направления будущих исследований

Функциональная характеристика:

Необходимы исследования для определения субстратов и механизмов транспорта SLC25A45.

Роль в заболеваниях:

Изучение мутаций SLC25A45 в контексте эпилептических энцефалопатий и метаболических расстройств.

Онкологическая значимость:

Уточнение роли гена в канцерогенезе с использованием модельных систем и анализа больших геномных данных.

Эпигенетическая регуляция:

Исследование метилирования и других модификаций, влияющих на экспрессию SLC25A45.

Заключение

Ген SLC25A45 - Кодирует митохондриальный переносчик, предположительно участвующий в метаболическом транспорте, но его точная функция остается неясной.

Ген экспрессируется во многих тканях, с высокой активностью в мышцах, кишечнике и мозге, и ассоциирован с неврологическими и метаболическими заболеваниями, такими как DEE39 и болезнь Хартнупа.