+7 (953) 870-47-02
Отправить письмо
С 9:00 до 21:00 Без выходных

  • Ваша корзина пуста!

  • Ген SLC25A48

Ген SLC25A48

Ген SLC25A48

Ген SLC25A48 (Solute Carrier Family 25 Member 48) - Кодирует белок, который является митохондриальным транспортером, обеспечивающим импорт холина в митохондриальный матрикс и поддерживающим метаболизм одноуглеродных соединений, митохондриальное дыхание и термогенез бурого жира.


1. Общая характеристика гена SLC25A48

Локализация:

  • Ген SLC25A48 расположен на хромосоме 5q31.1 у человека (OMIM).

Тип гена:

  • Ген SLC25A48 является кодирующим белок.

Семейство:

  • Ген SLC25A48 принадлежит к большому семейству транспортеров SLC25 (solute carrier family 25), которые преимущественно локализуются в внутренней мембране митохондрий и обеспечивают транспорт различных молекул через мембрану.

Структура белка:

  • Белок SLC25A48 состоит из трех тандемных повторов домена длиной около 100 аминокислот, каждый из которых содержит две трансмембранные α-спирали и сигнатурный последовательный мотив.
  • N- и C-концы белка обращены в цитозоль, а шесть трансмембранных доменов формируют воронкообразную полость, которая открывается либо в цитозоль, либо в митохондриальный матрикс в зависимости от лиганда и конформации (OMIM).

Функция:

  • Ген SLC25A48 является митохондриальным транспортером, который играет ключевую роль в импорте холина в митохондриальный матрикс, а также в синтезе производных метильных доноров, включая бетаин и пуриновые нуклеотиды.
  • Ген SLC25A48 необходим для поддержания митохондриального дыхания, термогенеза бурого жира и целостности митохондриальной мембраны (Verkerke et al., 2024, PMC, 2024, Cell Metabolism, 2024).


2. Предполагаемые и подтвержденные функции

Транспорт холина:

  • Исследования 2024 года показали, что ген SLC25A48 контролирует импорт холина в митохондрии, что является критическим шагом для биосинтеза фосфолипидов, нейротрансмиттеров и метаболизма одноуглеродных соединений.
  • Потеря SLC25A48 приводит к нарушению импорта холина и снижению синтеза бетаина, что влияет на метаболические процессы (Khan et al., 2024, Verkerke et al., 2024, PubMed, 2024).

Транспорт ацилкарнитина и аминокислот:

  • На основе гомологии с другими членами семейства SLC25 изначально предполагалось, что ген SLC25A48 может быть транспортером аминокислот или ацилкарнитина.
  • Эти функции пока не подтверждены окончательно, но остаются предметом исследований (ZFIN, GeneMedi).

Митохондриальная функция:

  • Ген SLC25A48 необходим для нормального функционирования митохондрий, включая дыхание по комплексам I и II, поддержание структуры митохондриальной мембраны и снижение продукции реактивных форм кислорода (РФК).
  • Потеря гена приводит к увеличению РФК, дисбалансу митохондриальных липидов и нарушению клеточной пролиферации (Verkerke et al., 2024, PubMed, 2024, PMC, 2024).

Термогенез бурого жира:

  • Исследования на мышах с нокаутом SLC25A48 показали, что ген необходим для термогенеза в буром жире.
  • Мыши с дефицитом SLC25A48 демонстрируют сниженную холодовую толерантность, увеличенные митохондрии с менее плотными кристами и ослабленное митохондриальное дыхание (PMC, 2024, Cell Metabolism, 2024).


3. Экспрессия гена

  • Ген SLC25A48 экспрессируется в различных тканях, но особенно высокая экспрессия наблюдается в нерве (тибиальный нерв, в 12.3 раза выше среднего), а также в мозге (миндалина и гиппокамп, в 4.3 раза выше среднего) (GeneCards).
  • Экспрессия подтверждается данными Human Protein Atlas, где также предоставлена информация о локализации белка в митохондриальной мембране (Human Protein Atlas, Human Protein Atlas Antibody).


4. Ортологи

Ген SLC25A48 имеет ортологи в различных видах:

  • Мышь (Slc25a48).
  • Крыса (Slc25a48).
  • Зебрафиш (slc25a48), курицу (SLC25A48).
  • Собака (SLC25A48).
  • Крупный рогатый скот (SLC25A48).
  • Другие (Sigma-Aldrich).


5. Паралоги

  • Важным паралогом гена SLC25A48 является ген SLC25A45,
  • Указывает на схожие функции в рамках семейства SLC25.


6. Ассоциации с заболеваниями

Холиновый метаболизм и заболевания:

  • Исследования показывают, что ген SLC25A48 играет роль в регулировании уровня холина в плазме, и его дисфункция может быть связана с метаболическими и онкологическими заболеваниями.
  • Клетки рака, лишенные SLC25A48, демонстрируют сниженный импорт холина, повышенный окислительный стресс и нарушенную пролиферацию (Khan et al., 2024, Verkerke et al., 2024, PubMed, 2024).

Генетические варианты:

  • Однонуклеотидный полиморфизм (SNP) в гене SLC25A48 связан с нарушением импорта холина и повышенным окислительным стрессом в человеческих клетках (PubMed, 2024, PMC, 2024).

Потенциальные ассоциации:

  • Ортологи гена SLC25A48 связаны с такими состояниями, как семейный аденоматозный полипоз 1 и наследственные неопластические синдромы, хотя прямых ассоциаций с человеческими заболеваниями для SLC25A48 пока не установлено (Rat Genome Database).


7. Структурные и молекулярные взаимодействия

Взаимодействия:

  • Анализ сети взаимодействий (STRING) показывает, что ген SLC25A48 взаимодействует с другими белками, включая S2548_HUMAN (ENSP00000493514), хотя точные функциональные роли этих взаимодействий требуют дальнейшего изучения (GeneCards).

Метаболические пути:

  • Ген SLC25A48 участвует в метаболизме холина, бетаина и пуриновых нуклеотидов.
  • В митохондриальном матриксе холин метаболизируется ферментами CHDH и ALDH7A1 с образованием бетаина, который затем участвует в метиониновом и фолатном циклах (PubMed, 2024).


8. Связанные исследования и материалы

Nature Genetics (2024):

  • Исследование "Metabolic gene function discovery platform GeneMAP identifies SLC25A48 as necessary for mitochondrial choline import" (Khan et al., 2024).
  • Платформа GeneMAP идентифицировала ген SLC25A48 как генетический детерминант уровня холина в плазме.
  • Механистически показано, что потеря SLC25A48 нарушает импорт холина в митохондрии и синтез бетаина.
  • Анализ редких вариантов и полигенных оценок в UK Biobank подтверждает, что эффекты SLC25A48 на заболевания частично опосредуются холином (PubMed, 2024).

Cell Metabolism (2024):

  • Исследование "SLC25A48 controls mitochondrial choline import and metabolism" (Verkerke et al., 2024).
  • Ген SLC25A48 регулирует транспорт холина в митохондрии, синтез бетаина и пуриновых нуклеотидов, а также поддерживает термогенез бурого жира, митохондриальное дыхание и целостность мембран.
  • Потеря SLC25A48 связана с повышенной продукцией реактивных форм кислорода, дисбалансом липидов и нарушением пролиферации клеток (PubMed, 2024, PMC, 2024).
  • Контакт для запроса ресурсов: Shingo Kajimura (skajimur@bidmc.harvard.edu).

Molecular Aspects of Medicine (2013):

  • Обзор "The mitochondrial transporter family SLC25: identification, properties and physiopathology" (Palmieri, 2013).
  • Обзор семейства SLC25, включая предсказание, что ген SLC25A48 может быть митохондриальным транспортером аминокислот на основе гомологии.

Другие ресурсы:

  • GeneCards - Полная информация о гене SLC25A48, включая функции, белки, ортологи, экспрессию и пути.
  • Human Protein Atlas - Данные об экспрессии и локализации белка SLC25A48.
  • IMPC - Фенотипические данные для мышей с нокаутом Slc25a48.
  • Jackson Laboratory - Информация о мышиной модели C57BL/6NJ-Slc25a48/Mmjax с нокаутом Slc25a48.
  • ZFIN - Данные о гене slc25a48 у зебрафиш, включая предсказанные функции (транспорт ацилкарнитина и аминокислот).
  • UniProt - Информация о последовательности и функциональной аннотации белка SLC25A48.
  • OMIM - Краткое описание гена SLC25A48 и его локализации.
  • Cyagen - Модели мышей с нокаутом и условным нокаутом SLC25A48.
  • Applied Biological Materials - CRISPR-клоны, sgRNA, ленти-, адено- и AAV-векторы для нокаута SLC25A48.
  • VectorBuilder - Пользовательские и готовые векторы для экспрессии, нокдауна (shRNA) и CRISPR для SLC25A48.
  • Santa Cruz Biotechnology - CRISPR-продукты для SLC25A48.
  • Origene - shRNA-плазмиды, лентивирусные частицы и siRNA-олиго дуплексы для SLC25A48.
  • GeneMedi - Моноклональные антитела против SLC25A48 для ELISA, функциональных анализов и исследований механизма действия.
  • LipExoGen - Услуги по созданию лентивирусов для shRNA, sgRNA, miRNA и cDNA для SLC25A48.


9. Будущие направления исследований

Клеточно-специфические исследования:

  • Необходимы исследования с использованием клеточно-специфичных нокаутов гена SLC25A48 для понимания его роли в различных тканях и патологиях, включая рак и метаболические расстройства (PMC, 2024, Cell Metabolism, 2024).

Дополнительные функции:

  • Поскольку добавление бетаина не полностью восстанавливает рост клеток при потере SLC25A48, предполагается, что ген может регулировать другие клеточные процессы, которые требуют дальнейшего изучения (PMC, 2024, Cell Metabolism, 2024).

Клиническое значение:

  • Исследование ассоциаций гена SLC25A48 с человеческими заболеваниями, особенно в контексте холина и метаболизма одноуглеродных соединений, может выявить новые терапевтические мишени.


Заключение

Ген SLC25A48 играет ключевую роль в митохондриальном транспорте холина, поддерживая метаболизм одноуглеродных соединений, митохондриальное дыхание и термогенез бурого жира.

Исследования 2024 года подтвердили его значение в синтезе бетаина и пуриновых нуклеотидов, а также выявили потенциальные ассоциации с метаболическими и онкологическими заболеваниями.

Дальнейшие исследования клеточно-специфичных функций и клинического значения гена SLC25A48 могут открыть новые терапевтические подходы.