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

  • Ваша корзина пуста!

  • Ген SLC31A2

Ген SLC31A2

Ген SLC31A2

Ген SLC31A2 (Solute Carrier Family 31 Member 2) - Кодирует белок CTR2 (Copper Transporter 2), участвующий в транспорте ионов меди через мембраны.

Ген SLC31A2 обеспечивает гомеостаз меди, необходимый для функционирования медьзависимых ферментов и метаболических процессов.


1. Общая характеристика гена SLC31A2

Локализация:

  • Ген SLC31A2 находится на 9-й хромосоме человека (9q32).

Функция:

  • Ген SLC31A2 кодирует белок-переносчик меди (CTR2), участвующий в транспортировке ионов меди через мембраны в низкоаффинном режиме.
  • В отличие от паралога SLC31A1 (CTR1), обеспечивающего высокоаффинный транспорт меди на плазматической мембране, ген SLC31A2 локализован во внутриклеточных мембранах (поздние эндосомы и лизосомы) и регулирует внутриклеточное распределение меди (GeneCards, Sino Biological).

Структура белка:

  • Белок CTR2 (COPT2_HUMAN, UniProt: O15432) состоит из нескольких трансмембранных доменов, формирующих канал для транспорта меди.
  • Белок CTR2 имеет гомологию с CTR1, но отличается по локализации и аффинности к меди (GeneCards).

Эволюционная консервативность:

  • Ген SLC31A2 высоко консервативен у различных видов, включая шимпанзе, макак-резусов, собак, коров, мышей, крыс, кур, рыб данио-рерио и лягушек (Sino Biological).


2. Функции и биологические роли

Транспорт меди:

  • Белок CTR2 обеспечивает низкоаффинный транспорт ионов меди через мембраны.
  • Белок CTR2 регулирует внутриклеточное распределение меди, перемещая её из эндосом и лизосом в цитоплазму или другие компартменты клетки (GeneCards).

Гомеостаз меди:

  • Ген SLC31A2 поддерживает баланс меди в клетке, критически важный для работы медьзависимых ферментов, включая супероксиддисмутазу и цитохром с-оксидазу.

Клеточная локализация:

  • Белок CTR2 преимущественно локализован в мембранах поздних эндосом и лизосом, в отличие от CTR1, находящегося на плазматической мембране.
  • Локализация белка CTR2 указывает на его роль в рециклировании или мобилизации меди из внутриклеточных запасов (Sino Biological).

Взаимодействие с другими белками:

  • Белок CTR2 взаимодействует с другими белками, участвующими в метаболизме меди, включая ATP7A и ATP7B, которые экспортируют медь из клетки (PubMed: PMC9394027).


3. Генетическая структура и экспрессия

Транскрипты:

  • Ген SLC31A2 имеет несколько транскриптов, описанных в базах данных, включая Ensembl, указывающий на три транскрипта (GeneCards).

Регуляция экспрессии:

  • Экспрессия гена SLC31A2 регулируется на уровне транскрипции.
  • Промотор гена SLC31A2 содержит сайты связывания для транскрипционных факторов, включая SP1 и AP-1, которые модулируют экспрессию в зависимости от потребности клетки в меди (GeneCards).

Тканевая специфичность:

  • Экспрессия гена SLC31A2 варьирует в зависимости от ткани.
  • У мышей высокий уровень экспрессии гена Slc31a2 наблюдается в слезной железе, макрофагах костного мозга, семенных пузырьках и саливарных железах (Genevisible).
  • У человека данные GTEx показывают экспрессию гена SLC31A2 в различных тканях, включая мозг, печень и почки (GTEx).


4. Связанные заболевания

  • Ген SLC31A2 ассоциирован с заболеваниями, связанными с нарушением гомеостаза меди.
  • Болезнь Менкеса, вызванная мутациями в гене ATP7A, может усугубляться дисфункцией гена SLC31A2, приводящей к дефициту меди в клетках (GeneCards).
  • Дефицитная анемия связана с нарушением транспорта меди, препятствующим синтезу гемоглобина, так как медь необходима для феррооксидазы (церулоплазмина) (GeneCards).
  • Конусно-палочковая дистрофия 2 (CORD2) упоминается в ассоциации с геном SLC31A2, хотя механизмы связи требуют дальнейшего изучения (Sino Biological).
  • Синдром Нунана 3 имеет потенциальную связь с геном SLC31A2, но данные требуют подтверждения (Sino Biological).
  • В раке молочной железы ген SLC31A2 может играть роль в метаболизме меди в опухолевых клетках, особенно в контексте купроптоза (PubMed: PMC9394027).


5. Пути и молекулярные взаимодействия

  • Ген SLC31A2 участвует в гомеостазе меди, регулируя поступление, распределение и выведение меди в клетке (GeneCards).
  • Ген SLC31A2 связан с купроптозом — программированной клеточной смертью, вызванной накоплением меди, внося вклад в регуляцию внутриклеточного уровня меди (PubMed: PMC9394027).
  • Белок CTR2 взаимодействует с другими белками, участвующими в метаболизме меди, включая ATP7A и ATP7B, согласно данным UniProt и STRING (GeneCards).


6. Исследования и экспериментальные модели

Исследования на модельных организмах:

  • Ген Slc31a2 у мышей изучен в рамках Международного консорциума фенотипирования мышей (IMPC).
  • Ген Slc31a2 экспрессируется в мозге и почках мышей, а его нокаут не приводит к явным фенотипическим изменениям, связанным с человеческими заболеваниями (IMPC).
  • Исследование 2022 года показало, что снижение экспрессии гена Slc31a1 и релокализация CTR1 в цитоплазму защищают почечные эпителиальные клетки от нефротоксичности меди в модели болезни Менкеса (MGI).
  • У рыб данио-рерио ген slc31a2 экспрессируется в зародышевых тканях, включая хэтчинг-железу, и является ортологом человеческого SLC31A2 (ZFIN).
  • Данные Xenbase подтверждают экспрессию гена slc31a2 в тканях лягушек, подчеркивая его роль в транспорте меди у позвоночных (Xenbase).

Генетические манипуляции:

  • CRISPR-клоны для гена SLC31A2, включая нокаутные векторы, лентивирусы и аденовирусы, доступны через Applied Biological Materials и Synthego (GeneCards).
  • Мышиные модели с изменённым геном SLC31A2, включая TurboKnockout®, предлагаются для изучения его функций (GeneCards).
  • VectorBuilder и Santa Cruz Biotechnology предоставляют инструменты для создания стабильных клеточных линий с изменённой экспрессией гена SLC31A2 (GeneCards).

Ключевые публикации:

  • Zhou B., Gitschier J., 1997 - Идентификация гена hCTR1 (SLC31A1) и его гомолога SLC31A2 путём комплементации в дрожжах, заложившая основу для понимания транспорта меди в клетках человека (WikiGenes).
  • Haberkiewicz O. et al., 2022 - Снижение экспрессии гена Slc31a1 и релокализация CTR1 в цитоплазму защищают почки от токсичности меди в модели болезни Менкеса у мышей (MGI).
  • Tsvetkov P. et al., 2022 - Определение 13 генов, связанных с купроптозом, включая SLC31A1, с упоминанием роли гена SLC31A2 во внутриклеточном гомеостазе меди (PubMed: PMC9394027).
  • Nishihara E. et al., 1998 - Исследование экспрессии генов, связанных с транспортом меди, включая ген Slc31a2, в мозге мышей (MGI).


7. Ресурсы для исследований

  • GeneCards - Полная информация о гене SLC31A2, включая функции, белки, пути, ортологи и экспрессию.
  • NCBI Gene - Подробные данные о гене SLC31A2, включая последовательности и аннотации.
  • Ensembl - Информация о транскриптах, ортологах и регуляторных элементах гена SLC31A2.
  • UniProt - Данные о белке CTR2 (O15432), включая взаимодействующие белки и функциональные аннотации.
  • GTEx Portal - Данные об экспрессии гена SLC31A2 в различных тканях человека.
  • UCSC Genome Browser - Инструменты для анализа промоторов, энхансеров и ChIP-Seq данных для гена SLC31A2.
  • Synthego - CRISPR-продукты для нокаута и нокина гена SLC31A2, включая sgRNA и Cas9.
  • VectorBuilder - Векторы для CRISPR, shRNA и экспрессии гена SLC31A2.
  • Applied Biological Materials - CRISPR-клоны и лентивирусы для гена SLC31A2.
  • IMPC - Фенотипические данные для мышей с нокаутом гена Slc31a2.
  • ZFIN - Данные по гену slc31a2 у данио-рерио.
  • Xenbase - Экспрессия гена slc31a2 у ксенопусов.
  • RESOLUTE - Проект, посвящённый изучению переносчиков растворённых веществ, включая ген SLC31A2.
  • DepMap - Данные о зависимости клеточных линий от гена SLC31A2.
  • CTD - Информация о химических веществах и фенотипах, связанных с геном SLC31A2.


8. Текущие направления исследований

  • Исследования купроптоза и онкологии фокусируются на роли меди в программированной клеточной смерти, где ген SLC31A2 может играть вспомогательную роль в регуляции внутриклеточного уровня меди (PubMed: PMC9394027).
  • Нарушение гомеостаза меди, связанное с геном SLC31A2, изучается в контексте нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
  • Исследования на животных моделях показывают, что ген SLC31A2 может защищать клетки от накопления токсичных уровней меди, особенно в почках (MGI).
  • Модуляция транспорта меди через ген SLC31A2 рассматривается как потенциальная стратегия для лечения заболеваний, связанных с нарушением гомеостаза меди.


Заключение

Ген SLC31A2 играет важную роль в гомеостазе меди, обеспечивая низкоаффинный транспорт ионов меди через внутриклеточные мембраны.

Дисфункция гена SLC31A2 связана с редкими генетическими заболеваниями, включая болезнь Менкеса, а также с потенциальными онкологическими и нейродегенеративными патологиями.

Исследования гена SLC31A2 активно проводятся с использованием модельных организмов, CRISPR-технологий и баз данных, что открывает перспективы для разработки новых терапевтических подходов.