Ген SLC25A47

Ген SLC25A47 (Solute Carrier Family 25 Member 47) - Кодирует белок, относящийся к семейству митохондриальных транспортеров, которые обеспечивают перенос метаболитов через внутреннюю мембрану митохондрий.

Ген SLC25A47 преимущественно экспрессируется в печени и играет важную роль в митохондриальной и метаболической гомеостазе.

1. Общая информация о гене SLC25A47

Название:

Solute Carrier Family 25 Member 47.

Локализация:

У человека ген SLC25A47 расположен на хромосоме 14q32.2.

Функция:

Кодирует белок, который, предположительно, действует как разобщающий белок (uncoupling protein), способствующий диссипации протонного градиента через внутреннюю митохондриальную мембрану, что приводит к разобщению дыхательной цепи от синтеза АТФ.
Это может влиять на митохондриальный метаболизм и энергетический гомеостаз.

Тканевая специфичность:

Высокая экспрессия наблюдается в печени (в 52 раза выше среднего) и селезенке (в 69 раза выше среднего) (GeneCards).

Альтернативный сплайсинг:

Ген SLC25A47 имеет несколько вариантов транскриптов за счет альтернативного сплайсинга (GeneCards).

Паралог:

Ген SLC25A45 является важным паралогом SLC25A47 (GeneCards).

2. Функция белка SLC25A47

Митохондриальный транспорт:

SLC25A47 локализуется во внутренней митохондриальной мембране и предположительно участвует в транспорте метаболитов, таких как ацетил-КоА или НАД, хотя точный субстрат пока не установлен (RGD).

Разобщение митохондриального дыхания:

Белок может катализировать физиологическую "протонную утечку" в печени, что приводит к снижению мембранного потенциала митохондрий и влияет на эффективность синтеза АТФ (GeneCards).

Регуляция метаболизма:

SLC25A47 играет ключевую роль в глюконеогенезе и энергетическом гомеостазе печени, особенно в условиях голодания (PubMed).

3. Ассоциации с заболеваниями

Гепатоцеллюлярная карцинома:

Ген SLC25A47 может быть связан с развитием рака печени, хотя прямых доказательств его роли как онкогена нет (GeneCards, COSMIC).

Ранний детский эпилептический энцефалопатия:

Наблюдаются ассоциации с этим неврологическим расстройством, но механизмы пока не ясны (GeneCards).

Печеночный фиброз:

Исследования на мышах с нокаутом Slc25a47 показали, что дисфункция гена приводит к нарушению митохондриального гомеостаза, активации митохондриального стрессового ответа (MSR) и развитию фиброза печени, особенно при диете с высоким содержанием жиров и сахарозы (PubMed, ScienceDirect).

Метаболические нарушения:

Ген SLC25A47 связан с уровнями глюкозы натощак, HbA1c и холестерина в крови у людей, что указывает на его роль в метаболизме (PubMed).

4. Исследовательские материалы

Основные публикации:

"The Slc25a47 locus is a novel determinant of hepatic mitochondrial function implicated in liver fibrosis" (2023): (PubMed, ScienceDirect)
Авторы: Yook JS, Taxin ZH, Yuan B, и др.
Журнал: PubMed, ScienceDirect.

Ключевые выводы:

Ген Slc25a47 специфичен для печени и критически важен для митохондриального гомеостаза.
У мышей с нокаутом Slc25a47 (Slc25a47hep-/-) наблюдались метаболические нарушения, включая снижение глюконеогенеза из лактата, повышенный расход энергии и секрецию FGF21 (митокина, связанного с метаболическим стрессом).
Нарушение функции гена приводит к активации митохондриального стрессового ответа и фиброзу печени.
Двойной нокаут Slc25a47-Fgf21hep-/- показал, что часть метаболических изменений зависит от FGF21, но топливная негибкость остается независимой от FGF21.

Значимость:

Указывает на потенциальную терапевтическую мишень для лечения печеночного фиброза и метаболических расстройств.
"The SLC25A47 locus controls gluconeogenesis and energy expenditure" (2023): (PubMed)
Авторы: Yook JS, Taxin ZH, Yuan B, и др.
Журнал: PubMed.

Ключевые выводы:

Ген SLC25A47 ассоциирован с метаболическими фенотипами у людей (глюкоза натощак, HbA1c, холестерин).
У мышей с печеночно-специфичным нокаутом Slc25a47 наблюдалось снижение глюконеогенеза, улучшение толерантности к инсулину и повышенная экспрессия FGF21.
Острый нокаут гена у взрослых мышей не вызывал повреждений печени или митохондриальной дисфункции, но усиливал метаболические изменения.

Значимость:

Подчеркивает роль SLC25A47 в регуляции метаболизма печени и его потенциал как мишени для терапии диабета и ожирения.
"Altered Slc25 family gene expression as markers of mitochondrial dysfunction in brain regions under experimental mixed anxiety/depression-like states" (2018): (PMC)
Авторы: Не указаны в источнике.
Журнал: PMC.

Ключевые выводы:

Экспрессия Slc25a47 изменяется в гипоталамусе и других областях мозга мышей, подвергшихся хроническому социальному стрессу.
В гипоталамусе агрессивных мышей экспрессия Slc25a47 снижена, а в средних ядрах шва и стриатуме — повышена.
Изменения экспрессии коррелируют с дисфункцией митохондриального метаболизма и могут быть маркерами тревожно-депрессивных состояний.

Значимость:

Указывает на потенциальную роль SLC25A47 в нейрометаболизме и психоэмоциональных расстройствах.
"Cloning and identification of hepatocellular carcinoma down-regulated mitochondrial carrier protein, a novel liver-specific uncoupling protein" (2004): (MGI)
Авторы: Tan MG, et al.
Журнал: J Biol Chem.

Ключевые выводы:

Впервые описана роль SLC25A47 как печеночно-специфичного разобщающего белка, связанного с гепатоцеллюлярной карциномой.
Ген был идентифицирован как потенциально подавляемый при раке печени.

Значимость:

Одно из первых исследований, установивших связь SLC25A47 с митохондриальным метаболизмом и онкологией.

Модели и инструменты для исследований:

Мышиные модели:

Slc25a47 нокаут (Taconic Biosciences):

Криоконсервированные линии мышей с нокаутом Slc25a47, созданные на смешанном фоне 129S5 x C57BL/6J. Используются для изучения митохондриальной дисфункции и метаболических фенотипов (Taconic).

Slc25a47hep-/- и Slc25a47-Fgf21hep-/-:

Печеночно-специфичные нокаутные модели, использованные для изучения роли гена в глюконеогенезе, фиброзе и секреции FGF21 (PubMed, ScienceDirect).

CRISPR/Cas9 инструменты:

Applied Biological Materials (abm) предлагает CRISPR-клоны для SLC25A47, включая sgRNA+Cas9 в виде векторов или вирусов (ленти-, адено-, AAV) (GeneCards).
Synthego предоставляет CRISPR-киты для нокаута и нок-ина SLC25A47, а также инструменты для биоинформатического анализа (GeneCards).

Векторы и клоны:

VectorBuilder предлагает кастомные и готовые векторы для экспрессии, shRNA-нокаута и CRISPR-редактирования SLC25A47 (GeneCards).
GenScript предоставляет cDNA ORF-клоны SLC25A47 для Xenopus tropicalis и человека, используемые для экспрессионных исследований (GenScript Xenopus, GenScript Human).

shRNA плазмиды:

Abbexa Ltd предлагает shRNA-плазмиды для ингибирования экспрессии SLC25A47 у мышей (Abbexa).

Базы данных и ресурсы:

GeneCards - Полная информация о гене, включая функции, белки, пути, ортологи и экспрессию.
NCBI Gene - Официальная база данных с аннотацией гена, транскриптами и ссылками на исследования.
PubChem - Информация о гене как биологической мишени, включая ассоциированные заболевания и тестируемые соединения.
GTEx Portal - Данные об экспрессии SLC25A47 в различных тканях человека.
Rat Genome Database - Информация о гомологах Slc25a47 у крыс, включая предполагаемые функции (транспорт ацетил-КоА и НАД).
ZFIN - Данные о гене slc25a47a у zebrafish, ортологе человеческого SLC25A47.
COSMIC - Информация о соматических мутациях SLC25A47 в раковых клетках, хотя ген не классифицируется как онкоген.
MGI - Подробные данные о гене Slc25a47 у мышей, включая фенотипы, последовательности и экспрессию.

5. Ключевые направления исследований

Митохондриальный гомеостаз и фиброз печени:

Исследования показывают, что дисфункция SLC25A47 вызывает митохондриальный стресс, приводящий к фиброзу и метаболическим нарушениям. Это делает ген потенциальной мишенью для терапии заболеваний печени (PubMed, ScienceDirect).

Метаболизм и глюконеогенез:

SLC25A47 регулирует глюконеогенез в печени, особенно из лактата, и влияет на системный энергетический баланс через секрецию FGF21 (PubMed).

Онкология:

Хотя SLC25A47 не является известным онкогеном, эксперименты с мышами показывают, что он может быть связан с раком печени. Мутации гена изучаются в контексте рака (COSMIC).

Нейрометаболизм:

Изменения экспрессии SLC25A47 в мозге связаны с тревожно-депрессивными состояниями, что открывает перспективы для исследований в области психоневрологии (PMC).

6. Потенциальные терапевтические применения

Печеночный фиброз:

Ингибирование или модуляция SLC25A47 или его метаболитов может быть стратегией для предотвращения фиброза (ScienceDirect).

Метаболические заболевания:

Регуляция SLC25A47 может улучшить чувствительность к инсулину и метаболическую гибкость, что важно для лечения диабета и ожирения (PubMed).

Рак:

Изучение мутаций SLC25A47 в раковых клетках может помочь в разработке таргетных терапий (COSMIC).

Заключение

Ген SLC25A47 играет ключевую роль в митохондриальном метаболизме и глюконеогенезе печени, обеспечивая энергетический гомеостаз.

Дисфункция гена SLC25A47 связана с печеночным фиброзом, метаболическими нарушениями и потенциально с раком печени, что подчеркивает клиническую значимость гена SLC25A47.

Для раскрытия терапевтического потенциала необходимы дальнейшие исследования субстрата белка SLC25A47 и клинических эффектов модуляции гена SLC25A47.