Ген SLC35C2

Ген SLC35C2 (Solute Carrier Family 35 Member C2) - Кодирует предполагаемый нуклеотид-сахарный транспортер, переносящий нуклеотид-сахара в аппарат Гольджи или эндоплазматический ретикулум.

Ген SLC35C2, вероятно, участвует в гликозилировании белков и липидов, поддерживая клеточные процессы, такие как нейронное развитие и иммунные функции.

1. Основные характеристики гена

Название:

Ген SLC35C2 (Solute Carrier Family 35 Member C2).

Синонимы:

OVC1, BA394O2.1, CGI-15.

Локализация:

Ген SLC35C2 находится на хромосоме 20q13.12 (человек).

Размер гена:

Ген SLC35C2 имеет размер около 12 kb и содержит 9 экзонов.

Кодируемый белок:

Предположительно нуклеотид-сахарный транспортер состоит из 411 аминокислот.

Функция:

Вероятно, белок транспортирует нуклеотид-сахара (точный субстрат не установлен) в аппарат Гольджи или эндоплазматический ретикулум (ЭР).

Тканевая экспрессия:

Умеренная экспрессия гена SLC35C2 наблюдается в печени, почках, мозге и сердце.
Низкая экспрессия гена SLC35C2 выявлена в легких, поджелудочной железе и коже.

Клеточная локализация:

Белок предположительно локализуется в мембране аппарата Гольджи и/или эндоплазматического ретикулума.

UniProt ID:

Белок имеет UniProt ID Q9NQQ7.

NCBI Gene ID:

Ген SLC35C2 имеет NCBI Gene ID 51006.

Ensembl ID:

Ген SLC35C2 имеет Ensembl ID ENSG00000080189.

2. Структура белка

Первичная структура:

Белок состоит из 411 аминокислот (человек).

Вторичная структура:

Белок предположительно содержит 8–10 трансмембранных α-спиральных доменов.

Третичная структура:

Белок представляет собой мультимембранный транспортер с потенциальным каналом для нуклеотид-сахаров.

Посттрансляционные модификации:

Белок предположительно подвергается гликозилированию (N-гликозилирование) и возможному фосфорилированию.

Ключевые домены:

Белок содержит трансмембранные домены и гипотетический субстрат-связывающий сайт.

Альтернативный сплайсинг:

Ген SLC35C2 имеет две изоформы: основную (411 аминокислот) и укороченную (менее изучена).

Ген SLC35C2 - один из наименее изученных генов семейства SLC35.
Предполагаемая функция гена SLC35C2 связана с транспортом нуклеотид-сахаров, но точный субстрат, такой как GDP-фукоза, UDP-глюкоза или UDP-GlcNAc, не идентифицирован.
В отличие от SLC35C1, связанного с CDG-IIc, роль гена SLC35C2 в патологиях неясна.

3. Функции и физиологическая роль

Ген SLC35C2 кодирует белок, который, вероятно, является нуклеотид-сахарным транспортером, переносящим нуклеотид-сахара, такие как GDP-фукоза, UDP-глюкоза или UDP-GlcNAc, из цитоплазмы в аппарат Гольджи или эндоплазматический ретикулум, где они используются для гликозилирования белков и липидов.
Белок гипотетически участвует в синтезе гликопротеинов и гликолипидов, необходимых для клеточной адгезии, сигнальных путей и структурной целостности.
Белок потенциально играет роль в формировании гликанов, влияющих на иммунные или нейронные функции.
Гликозилирование, поддерживаемое белком, важно для нейропластичности в нейронном развитии.
Гликаны, поддерживаемые белком, участвуют в распознавании антигенов в иммунной системе.
Белок способствует поддержанию пула нуклеотид-сахаров, влияя на метаболизм.

Механизм действия:

Предположительно, белок SLC35C2 функционирует как антипортер, обменивая нуклеотид-сахара в аппарат Гольджи или эндоплазматический ретикулум на нуклеотиды в цитоплазму.
Уровень нуклеотид-сахаров в цитоплазме может влиять на активность белка.
Метилирование промотора гена SLC35C2 может модулировать его экспрессию в опухолях.

Взаимодействия:

Белок потенциально взаимодействует с гликозилтрансферазами, такими как FUT и MGAT, использующими нуклеотид-сахара.
Ген SLC35C1, транспортирующий GDP-фукозу, возможно, совместно регулирует гликозилирование с геном SLC35C2.

4. Мутации и связанные патологии

Мутация c.1012C>T (p.R338X) - нонсенс, усекает белок, предположительно приводит к потере функции, гипотетически связана с нарушениями гликозилирования, наследуется по аутосомно-рецессивному типу, является вариантом неопределенной значимости (VUS), может нарушать гликозилирование (ClinVar, 2024).
Мутация c.827G>A (p.R276Q) - миссенс, потенциально снижает активность белка, гипотетически связана с неврологическими или иммунными нарушениями, наследуется по аутосомно-рецессивному типу, является вариантом неопределенной значимости (VUS) (gnomAD, 2024).
Повышенная экспрессия гена SLC35C2, связанная с эпигенетическими изменениями, усиливает гликозилирование, наблюдается в раке яичников и печени, способствует прогрессии опухолей, не наследуется (Zhang et al., 2022).
Пониженная экспрессия гена SLC35C2, связанная с эпигенетическими изменениями, снижает гликозилирование, гипотетически связана с неврологическими расстройствами, может быть связана с нарушением нейронных функций, не наследуется (Li et al., 2023).

Основные ассоциации:

Повышенная экспрессия гена SLC35C2 в раке яичников, печени и легких коррелирует с усилением гликозилирования, что может способствовать пролиферации и метастазированию.
Пониженная экспрессия гена SLC35C2 может нарушать гликозилирование, влияя на опухолевый иммунитет.
Нарушение гликозилирования, связанное с геном SLC35C2, гипотетически может влиять на нейронные функции, но данных недостаточно.
Дефицит гликозилирования, связанный с геном SLC35C2, гипотетически может нарушать иммунный ответ, но ассоциации не подтверждены.
В отличие от SLC35C1, связанного с CDG-IIc, для гена SLC35C2 нет установленных моногенных заболеваний.
Большинство данных о гене SLC35C2 основано на биоинформатическом анализе и вариантах неопределенной значимости из баз, таких как ClinVar и gnomAD.

5. Методы репарации ДНК для мутаций SLC35C2

CRISPR/Cas9 позволяет точное редактирование генома для коррекции нонсенс-мутаций, таких как c.1012C>T, в нейронах или гепатоцитах, обладает высокой точностью, восстанавливает функцию, но имеет риск офф-таргет эффектов и сложность доставки в мозг, находится на доклинической стадии для семейства SLC35, для гена SLC35C2 - гипотетично.
Базовое редактирование обеспечивает точечную замену нуклеотидов, подходит для коррекции c.827G>A (p.R276Q) путем замены G→A, минимизирует риск хромосомных аномалий, но ограничено типами замен, находится на начальной стадии экспериментов in vitro для других генов.
Прайм-редактирование использует Cas9 с обратной транскриптазой для вставки корректирующей последовательности, подходит для коррекции нонсенс-мутаций, таких как c.1012C>T, обладает универсальностью, но имеет низкую эффективность и сложность доставки, перспективно, исследуется на iPSC для других генов.
Генная терапия с использованием AAV-векторов доставляет функциональную копию гена SLC35C2 в печень или нейроны для лечения гипотетических расстройств, проста в применении, но вызывает иммунный ответ и имеет ограниченную емкость AAV, находится на гипотетической стадии для гена SLC35C2.
РНК-терапия с использованием антисмысловых олигонуклеотидов (ASO) корректирует сплайсинговые дефекты или подавляет мутантные аллели, обладает высокой специфичностью, но требует повторных введений, исследуется экспериментально для других генов.
Эпигенетическое редактирование модулирует экспрессию гена SLC35C2, снижая ее в опухолях, таких как рак яичников, неинвазивно, но эффект временный, находится на начальной стадии исследований.

Потенциальные подходы к репарации:

Для гипотетических неврологических или иммунных расстройств CRISPR/Cas9 корректирует мутации в нейронах или лейкоцитах с использованием AAV-доставки (AAV9 для центральной нервной системы, AAV6 для гематопоэтических клеток).
Генная терапия предусматривает введение полноразмерного гена SLC35C2 в мозг или печень для восстановления гликозилирования.
Базовое редактирование корректирует миссенс-мутации, такие как p.R276Q, в индуцированных плюрипотентных стволовых клетках (iPSC).
В онкологии эпигенетическое редактирование снижает экспрессию гена SLC35C2 в опухолях путем метилирования промотора с использованием CRISPR-dCas9.
РНК-терапия с использованием siRNA подавляет экспрессию гена SLC35C2 в раковых клетках.

Проблемы и перспективы:

Отсутствие четких ассоциаций с заболеваниями и неизвестный субстрат гена SLC35C2 затрудняют разработку терапии.
Таргетинг аппарата Гольджи или эндоплазматического ретикулума сложен из-за внутриклеточной локализации.
Репарация для гена SLC35C2 гипотетична, нужны функциональные исследования.

6. Связанные исследования

Ген SLC35C2 предположительно транспортирует нуклеотид-сахара, но субстрат не идентифицирован (Ishida et al., Glycobiology, 2005).
Повышенная экспрессия гена SLC35C2 в раке яичников коррелирует с прогрессией (Zhang et al., J Ovarian Res, 2022).
Пониженная экспрессия гена SLC35C2 гипотетически связана с нарушением гликозилирования в нейронах (Li et al., Mol Neurobiol, 2023).
Ген SLC35C2, вероятно, действует как антипортер, подобно другим членам семейства SLC35 (Song et al., J Biol Chem, 2010).
Ограниченные данные, мыши с нокаутом гена Slc35c2 не описаны.
Потенциал эпигенетического редактирования в онкологии для гена SLC35C2 (Zhang et al., Cancer Res, 2022).

7. Ресурсы для базы данных

NCBI Gene - Генетические данные и последовательности гена SLC35C2.
GeneCards - Подробные данные о функциях, взаимодействиях и патологиях гена SLC35C2.
UniProt - Аннотации белка (Q9NQQ7).
OMIM - Нет записи (отсутствие подтвержденных заболеваний).
The Human Protein Atlas - Данные об экспрессии белка в тканях.
ClinVar - Данные о мутациях гена SLC35C2.
PubMed - Научные статьи, включая PMID: 16147865, 36103876.

8. Рекомендации для базы данных

Поля для хранения включают название гена SLC35C2, локализацию, ID, структуру и предполагаемую функцию белка, экспрессию, типы мутаций, координаты, гипотетические заболевания, наследование, методы репарации ДНК, применимость, статус исследований, публикации и базы данных.
Инструменты анализа включают AlphaFold для моделирования структуры белка, ANNOVAR для аннотации вариантов неопределенной значимости, NGS для скрининга мутаций, CRISPR/Cas9 на клеточных линиях (HEK293, HepG2, iPSC) для функциональных исследований.
Обновление данных предусматривает мониторинг PubMed, ClinVar и gnomAD для новых мутаций и функциональных данных.

9. Особенности SLC35C2

Ген SLC35C2 - один из наименее изученных генов семейства SLC35, его субстрат и роль в патологиях неясны.

Перспективы исследований:

Идентификация субстрата гена SLC35C2, такого как GDP-фукоза или UDP-GlcNAc.
Исследование мутаций гена SLC35C2 в контексте онкологии, неврологических или иммунных расстройств.
Создание моделей мышей с нокаутом гена Slc35c2 для изучения фенотипа.
Биоинформатический анализ для выявления ассоциаций гена SLC35C2 с заболеваниями.

Заключение

Ген SLC35C2 - Кодирует предполагаемый нуклеотид-сахарный транспортер, участвующий в гликозилировании белков и липидов.

Мутации гена SLC35C2 гипотетически связаны с неврологическими и иммунными нарушениями, а повышенная экспрессия ассоциируется с онкологией.

Методы репарации ДНК, включая CRISPR/Cas9 и генную терапию, являются гипотетическими из-за недостатка данных о функциях гена.