Ген SLC25A4

Ген SLC25A4 (Solute Carrier Family 25 Member 4) - Кодирует белок ANT1, транспортирующий АДФ и АТФ через внутреннюю митохондриальную мембрану, что критично для производства энергии.

1. Подробное описание гена

Локализация и структура:

• Ген SLC25A4 расположен на хромосоме 4q35.1 и состоит из 4 экзонов.
• Кодирует белок ANT1, член подсемейства митохондриальных переносчиков (NCBI Gene).

Функция:

• Белок ANT1 формирует гомодимер, транспортирующий АДФ в митохондриальную матрицу и АТФ в цитоплазму.
• Критично для окислительного фосфорилирования, обеспечивающего производство АТФ.
• Участвует в митохондриальном пермеабельном переходном поровом комплексе, связанном с апоптозом.

Экспрессия:

• Наиболее высокая экспрессия в сердце (RPKM 227.6) и мозге (RPKM 24.6).

Биологические процессы:

• Транспорт АДФ, адаптивная термогенеза, регуляция проницаемости митохондриальной мембраны, митофагия.
• Взаимодействует с вирусными белками, включая Vpr вируса HIV-1.

2. Связанные заболевания

Прогрессивная внешняя офтальмоплегия (PEO):

• Автосомно-доминантное заболевание с слабостью глазных мышц, птозом и дегенерацией мтДНК.
• Описаны мутации, включая R80H и R235G.

Миопатия и кардиомиопатия:

• Вызваны дефектами в производстве ANT1, нарушающими митохондриальную функцию.

Синдром деплеции мтДНК (MTDPS12A):

• Тяжёлое состояние с комбинированным дефицитом дыхательной цепи и потерей мтДНК в мышцах.
• Часто требует механической вентиляции, плохой прогноз.

Фенотипическая вариабельность:

• Энцефало-мио-кардиомиопатия, сколиоз, катаракта, депрессия, головные боли, гидроцефалия, артериальная гипертензия.
• Мутации с деплецией мтДНК имеют тяжёлый фенотип с ранним началом.

3. Генетические механизмы

Типы мутаций:

• Аутосомно-доминантные (позднее начало, множественные делеции мтДНК).
• Аутосомно-рецессивные (раннее начало, деплеция мтДНК).
• Де-ново (инфантильное начало, включая R80H и R235G).

4. Связанные исследования и материалы

Ключевые публикации:

Thompson et al. (2016):

• Описаны рекуррентные де-ново доминантные мутации, вызывающие тяжёлые митохондриальные заболевания (AJHG).

Park et al. (2011):

• Новая мутация в корейской семье с PEO (JCN).

Strauss et al. (2013):

• Исследование митохондриальных заболеваний в амишских и меннонитских популяциях (PNAS).

Обзор пациентов (2018):

• Фенотипический спектр мутаций SLC25A4, включая данные о 25 пациентах (Biomed Rep).

Дополнительные ресурсы:

• MedlinePlus - Детальная информация о гене SLC25A4.
• NCBI Gene - Входная информация о гене SLC25A4.

Рекомендуемые исследования:

• Homozygous nonsense mutation in SLC25A4 (Hum Genet).
• Novel mutation causing PEO (J Med Genet).
• Identification of ANT1 transporter (Hum Mol Genet).
• Mutations in ANT1, Twinkle, and POLG1 in PEO (Neurology).
• Mitochondrial myopathy with cardiomyopathy (JIMD Rep).
• New mutation in mitochondrial myopathy (Pediatr Res).
• MELAS mutation (Ann Neurol).

Заключение

Ген SLC25A4 играет критическую роль в митохондриальной биологии, и его мутации ассоциированы с широким спектром заболеваний, от PEO до тяжелых форм деплеции мтДНК.

Исследования продолжают раскрывать фенотипическую вариабельность и генетические механизмы, что важно для диагностики и лечения.