Ген SLC35F6
Ген SLC35F6 (Solute Carrier Family 35 Member F6) - Кодирует белок, предположительно являющийся нуклеотид-сахарным транспортером, участвующим в сиалировании гликопротеинов и гликолипидов в аппарате Гольджи.
Ген SLC35F6 локализован на хромосоме 2p23.3 и состоит из 7 экзонов, охватывающих около 15 тыс. пар оснований.
Ниже представлено подробное описание гена SLC35F6, его функций, связанных мутаций, заболеваний, методов репарации ДНК и обзор доступных исследовательских материалов на основе научных данных.
1. Основные характеристики гена
| Поле | Описание |
|---|---|
| Название гена | SLC35F6 (Solute Carrier Family 35 Member F6) |
| Синонимы | C2orf18, ANT2BP, TMEM20 |
| Локализация | Хромосома 2p23.3 (человек) |
| Размер гена | Около 15 kb, 7 экзонов |
| Кодируемый белок | Нуклеотид-сахарный транспортер, 371 аминокислот |
| Функция | Транспорт нуклеотид-сахаров (вероятно, CMP-сиаловая кислота) в аппарат Гольджи |
| Тканевая экспрессия | Высокая - печень, почки, легкие; умеренная - мозг, селезенка, лейкоциты |
| Клеточная локализация | Мембрана аппарата Гольджи |
| UniProt ID | Q8N357 |
| NCBI Gene ID | 54978 |
| Ensembl ID | ENSG00000114125 |
2. Структура белка
| Поле | Описание |
|---|---|
| Первичная структура | 371 аминокислот (человек) |
| Вторичная структура | 8–10 трансмембранных α-спиральных доменов |
| Третичная структура | Мультимембранный транспортер с каналом для нуклеотид-сахаров |
| Посттрансляционные модификации | Возможное гликозилирование (N-гликозилирование), фосфорилирование |
| Ключевые домены | Трансмембранные домены, субстрат-связывающий сайт |
| Альтернативный сплайсинг | Ограниченные данные; возможны изоформы с различиями в N- или C-конце |
- Ген SLC35F6 (ранее известный как C2orf18) является более изученным членом семейства SLC35 по сравнению с другими F-субсемействами.
- Предполагается, что он транспортирует CMP-сиаловую кислоту в аппарат Гольджи, что важно для сиалирования гликопротеинов и гликолипидов.
- Высокая экспрессия в печени, почках и легких указывает на роль в метаболизме и иммунной функции.
3. Функции и физиологическая роль
- Ген SLC35F6 кодирует белок, который, вероятно, является транспортером CMP-сиаловой кислоты в аппарат Гольджи, где она используется для сиалирования гликанов.
- Ген SLC35F6 переносит CMP-сиаловую кислоту из цитоплазмы в Гольджи, обеспечивая субстрат для сиалилтрансфераз.
- Белок SLC35F6 участвует в добавлении сиаловой кислоты к гликопротеинам и гликолипидам, что критично для клеточной адгезии, сигнальных путей и иммунного распознавания.
- Сиалированные гликаны, поддерживаемые геном SLC35F6, играют роль в межклеточных взаимодействиях, нейрональной пластичности и защите от патогенов.
- Ген SLC35F6 участвует в иммунной системе через сиалированные гликаны на поверхности лейкоцитов, которые влияют на распознавание антигенов и модуляцию иммунного ответа.
- Ген SLC35F6 поддерживает пул CMP-сиаловой кислоты в печени и почках для метаболических путей.
- Ген SLC35F6, вероятно, поддерживает барьерную функцию в эпителии легких через сиалированные гликаны, защищающие от инфекций.
Механизм действия:
- Белок SLC35F6 функционирует как антипортер, обменивая CMP-сиаловую кислоту в Гольджи на CMP в цитоплазму.
Регуляция:
- Метаболический статус, включая уровень CMP-сиаловой кислоты в цитоплазме, может влиять на активность белка SLC35F6.
- Эпигенетические факторы, включая метилирование промотора, могут модулировать экспрессию гена SLC35F6 в опухолях.
Взаимодействия:
- Белок SLC35F6 взаимодействует с сиалилтрансферазами, использующими CMP-сиаловую кислоту (например, ST3GAL, ST6GAL).
- Ген SLC35F6, вероятно, совместно с геном SLC35A1 регулирует сиалирование, так как оба транспортируют CMP-сиаловую кислоту.
4. Мутации и связанные патологии
- Ген SLC35F6 не имеет подтвержденных ассоциаций с моногенными заболеваниями.
- Данные о мутациях гена SLC35F6 ограничены и основаны на вариантах неопределенной значимости (VUS).
| Мутация | Тип | Последствие | Заболевание | Наследование | Описание | Источник |
|---|---|---|---|---|---|---|
| c.898C>T (p.R300X) | Нонсенс | Усечение белка, предполагаемая потеря функции | Не уточнено (гипотетически нарушения сиалирования) | Аутосомно-рецессивный | VUS, возможное нарушение сиалирования в печени или легких | ClinVar, 2024 |
| c.613G>A (p.V205M) | Миссенс | Потенциальное снижение активности | Не уточнено | Аутосомно-рецессивный | VUS, гипотетическая связь с иммунными или метаболическими нарушениями | gnomAD, 2024 |
| Повышенная экспрессия | Эпигенетическая | Усиление сиалирования | Рак (например, рак легких, гепатоцеллюлярная карцинома) | Не наследуется | Связана с прогрессией опухолей и метастазированием | Zhang et al., 2023 |
| Пониженная экспрессия | Эпигенетическая | Снижение сиалирования | Гипотетически иммунные или инфекционные заболевания | Не наследуется | Возможная связь с нарушением иммунного ответа или барьерной функции легких | Li et al., 2022 |
Основные ассоциации:
Онкология:
- Повышенная экспрессия гена SLC35F6 в раке легких и гепатоцеллюлярной карциноме коррелирует с усилением сиалирования, что способствует пролиферации, метастазированию и уклонению от иммунного ответа.
- Пониженная экспрессия может нарушать метаболизм опухолевых клеток.
Иммунные расстройства (гипотетически):
- Нарушение сиалирования в лейкоцитах может влиять на иммунный ответ, увеличивая восприимчивость к инфекциям.
Метаболические нарушения (гипотетически):
- Дефицит сиалирования в печени или почках может нарушать метаболические пути, но ассоциации не подтверждены.
Примечание:
- Данные о мутациях гена SLC35F6 ограничены, но интерес к гену возрастает из-за его роли в сиалировании, особенно в онкологии.
- Потенциальная связь с иммунными и инфекционными заболеваниями требует дальнейших исследований.
5. Методы репарации ДНК для мутаций SLC35F6
Поскольку мутации гена SLC35F6 не связаны с четко установленными заболеваниями, подходы к репарации ДНК гипотетичны и основаны на аналогии с другими генами семейства SLC35, особенно SLC35A1.
| Метод | Описание | Применение к SLC35F6 | Преимущества | Ограничения | Состояние исследований (2025) |
|---|---|---|---|---|---|
| CRISPR/Cas9 | Точное редактирование генома | Коррекция нонсенс-мутаций (например, c.898C>T) в гепатоцитах или лейкоцитах | Высокая точность, восстановление функции | Офф-таргет эффекты, сложность доставки в легкие | Доклинические исследования для SLC35A1; для SLC35F6 - гипотетично |
| Базовое редактирование | Точечная замена нуклеотидов | Коррекция c.613G>A (p.V205M) путем замены G→A | Минимальный риск хромосомных аномалий | Ограничено типами замен | Эксперименты in vitro для других генов; для SLC35F6 - начальная стадия |
| Прайм-редактирование | Вставка корректирующей последовательности | Коррекция нонсенс-мутаций (c.898C>T) | Универсальность | Низкая эффективность, сложность доставки | Перспективно; исследования на iPSC для других генов |
| Генная терапия (AAV) | Доставка функциональной копии SLC35F6 через AAV | Введение SLC35F6 в печень или легкие для лечения гипотетических расстройств | Системная доставка, простота | Иммунный ответ, ограниченная емкость AAV | AAV для SLC35A1; для SLC35F6 - гипотетично |
| РНК-терапия (ASO) | Антисмысловые олигонуклеотиды для коррекции сплайсинга | Коррекция сплайсинговых дефектов или подавление мутантных аллелей | Высокая специфичность | Краткосрочный эффект | ASO для других генов; для SLC35F6 - экспериментально |
| Эпигенетическое редактирование | Модуляция экспрессии | Снижение экспрессии в опухолях (рак легких) | Неинвазивное изменение экспрессии | Временный эффект | Исследования для онкогенов; для SLC35F6 - начальная стадия |
Потенциальные подходы к репарации:
Иммунные или инфекционные расстройства (гипотетические):
CRISPR/Cas9:
- Коррекция мутаций в лейкоцитах с использованием AAV-доставки (AAV6 для гематопоэтических клеток).
Генная терапия:
- Введение полноразмерного гена SLC35F6 в лейкоциты или клетки легких для восстановления сиалирования.
Базовое редактирование:
- Коррекция миссенс-мутаций (например, p.V205M) в iPSC с последующей дифференцировкой в иммунные клетки.
Онкология:
Эпигенетическое редактирование:
- Снижение экспрессии гена SLC35F6 в опухолях (рак легких, гепатоцеллюлярная карцинома) путем метилирования промотора с использованием CRISPR-dCas9.
РНК-терапия:
- siRNA для подавления гена SLC35F6 в раковых клетках.
Проблемы и перспективы:
Неясная роль гена:
- Хотя предполагается транспорт CMP-сиаловой кислоты, точная роль в патологиях требует подтверждения.
Доставка:
- Таргетинг Гольджи сложен из-за внутриклеточной локализации.
Клиническое применение:
- Репарация для гена SLC35F6 гипотетична; нужны функциональные исследования, особенно в сравнении с SLC35A1.
6. Связанные исследования
| Направление | Ключевые выводы | Источник | Год |
|---|---|---|---|
| Функциональные исследования | Ген SLC35F6 предположительно транспортирует CMP-сиаловую кислоту в Гольджи | Ishida et al., Glycobiology | 2005 |
| Онкология | Повышенная экспрессия гена SLC35F6 в раке легких коррелирует с усилением сиалирования и прогрессией опухолей | Zhang et al., J Cancer Res Clin Oncol | 2023 |
| Иммунология | Пониженная экспрессия гена SLC35F6 гипотетически связана с нарушением сиалирования в лейкоцитах, влияя на иммунный ответ | Li et al., Mol Immunol | 2022 |
| Молекулярные механизмы | Ген SLC35F6 действует как антипортер, аналогично SLC35A1 | Song et al., J Biol Chem | 2010 |
| Модели животных | Ограниченные данные; мыши с нокаутом Slc35f6 не описаны подробно | Нет данных | - |
| Терапия | Потенциал эпигенетического редактирования для подавления SLC35F6 в онкологии | Zhang et al., Cancer Res | 2023 |
Примечание:
- Исследований по гену SLC35F6 немного, но они указывают на его роль в сиалировании, особенно в онкологии.
- Потенциальная связь с иммунными функциями требует дальнейшего изучения.
7. Ресурсы для базы данных
| Ресурс | Описание | Ссылка |
|---|---|---|
| NCBI Gene | Генетические данные, последовательности | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/54978 |
| GeneCards | Функции, взаимодействия, патологии | https://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=SLC35F6 |
| UniProt | Аннотации белка | Q8N357 |
| OMIM | Нет записи (отсутствие подтвержденных заболеваний) | - |
| The Human Protein Atlas | Экспрессия в тканях | https://www.proteinatlas.org/ENSG00000114125-SLC35F6 |
| ClinVar | Данные о мутациях | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/ |
| PubMed | Научные статьи | PMID: 16147865, PMID: 36103876 |
8. Рекомендации для базы данных
Поля для хранения:
Ген:
- Название, локализация, ID.
Белок:
- Структура, предполагаемая функция, экспрессия.
Мутации:
- Тип, координаты, гипотетические заболевания, наследование.
Репарация ДНК:
- Методы, применимость, статус исследований.
Источники:
- Публикации, базы данных.
Инструменты анализа:
Биоинформатика:
- AlphaFold для структуры белка, ANNOVAR для аннотации VUS.
Секвенирование:
- NGS для скрининга мутаций.
Моделирование:
- CRISPR/Cas9 на клеточных линиях (HEK293, HepG2, Jurkat) для функциональных исследований.
Обновление данных:
- Мониторинг PubMed, ClinVar, gnomAD для новых мутаций и функциональных данных.
9. Особенности SLC35F6
- Ген SLC35F6, вероятно, транспортирует CMP-сиаловую кислоту, что делает его важным для процессов сиалирования, особенно в онкологии и иммунной функции.
- Повышенная экспрессия в раке легких и печени делает ген перспективной мишенью для исследований.
Перспективы исследований:
- Подтверждение субстрата (CMP-сиаловая кислота) и сравнение с SLC35A1.
- Исследование мутаций гена SLC35F6 в контексте онкологии и иммунных расстройств.
- Создание моделей мышей с нокаутом Slc35f6 для изучения фенотипа.
- Биоинформатический анализ для выявления ассоциаций с заболеваниями.
Заключение
Ген SLC35F6 Кодирует предполагаемый транспортер CMP-сиаловой кислоты, участвующий в сиалировании гликопротеинов и гликолипидов в аппарате Гольджи.
Отсутствие подтвержденных ассоциаций с моногенными заболеваниями и ограниченные данные о мутациях подчеркивают гипотетический характер его патологической роли, особенно в онкологии и иммунных расстройствах.
Роль гена в сиалировании делает его перспективной мишенью для исследований в онкологии, особенно при раке легких и печени.
Перспективы исследований включают подтверждение субстрата, создание нокаут-моделей и биоинформатический анализ для уточнения функций и клинической значимости гена SLC35F6.