Ген SLC36A3
Ген SLC36A3 (Solute Carrier Family 36 Member 3) - Кодирует орфанный транспортер PAT3, предположительно участвующий в протон-зависимом транспорте нейтральных аминокислот, но его функция остается не полностью охарактеризованной.
Ген экспрессируется преимущественно в яичках, что отличает его от других членов семейства SLC36.
1. Основные характеристики гена
| Поле | Описание |
|---|---|
| Название гена | SLC36A3 (Proton-coupled Amino Acid Transporter 3, PAT3) |
| Синонимы | PAT3 |
| Локализация | Хромосома 5q33.1 |
| Размер гена | Примерно 26 тысяч пар оснований, 10 экзонов |
| Кодируемый белок | PAT3 (~470 аминокислот, 50-52 кДа) |
| Функция | Предположительно протон-зависимый транспорт нейтральных аминокислот (глицин, аланин, пролин) |
| Тканевая экспрессия | Преимущественно яички |
| Клеточная локализация | Плазматическая мембрана или внутриклеточные мембраны (не подтверждено) |
| UniProt ID | A0A2R8Y4R3 |
| NCBI Gene ID | 285641 |
| Ensembl ID | ENSG00000186334 |
2. Структура белка
| Поле | Описание |
|---|---|
| Первичная структура | Примерно 470 аминокислот |
| Вторичная структура | 10-11 трансмембранных α-спиральных доменов (предположительно) |
| Третичная структура | Мультимембранный транспортер с каналом для аминокислот и протонов (предположительно) |
| Посттрансляционные модификации | Гликозилирование (N-гликозилирование, предположительно) |
| Ключевые домены | Трансмембранные домены, субстрат-связывающий сайт (предположительно) |
3. Функции и физиологическая роль
- Кодирует орфанный транспортер PAT3, предположительно участвующий в протон-зависимом транспорте нейтральных аминокислот (глицин, аланин, пролин).
- Основная экспрессия в яичках предполагает роль в репродуктивной системе, возможно, в метаболизме сперматозоидов.
- По аналогии с SLC36A1 и SLC36A2, может функционировать как электрогенный симпортер.
Механизм действия:
- Симпорт: перенос аминокислот с протонами через мембрану (предположительно).
Регуляция:
- Зависит от градиента протонов и уровня аминокислот (предположительно).
- Тканеспецифичная экспрессия регулируется транскрипционными факторами.
Взаимодействия:
- Потенциальное взаимодействие с другими транспортерами аминокислот (например, SLC36A1, SLC36A2).
4. Мутации и связанные патологии
- Данные о мутациях SLC36A3 ограничены; ген считается орфанным.
- Потенциальная связь с метаболическими и репродуктивными нарушениями.
| Мутация | Тип | Последствие | Заболевание | Наследование | Описание | Источник |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Не идентифицированы | SNV (гипотетически) | Нарушение транспорта аминокислот | Иминоглицинурия (гипотетически) | Дигенное (предположительно) | Потенциальное повышение выведения пролина, глицина | GeneCards |
| Не идентифицированы | SNV, делеции (гипотетически) | Нарушение метаболизма сперматозоидов | Репродуктивные нарушения (гипотетически) | Не определено | Возможное влияние на репродуктивную функцию | - |
| Не идентифицированы | SNV (гипотетически) | Неизвестно | VLCAD-дефицит (гипотетически) | Не определено | Связь не подтверждена | GeneCards |
Основные ассоциации:
Иминоглицинурия:
- Потенциальная роль в дигенных механизмах, аналогичных SLC36A2.
Репродуктивные нарушения:
- Гипотетическое влияние на метаболизм сперматозоидов из-за экспрессии в яичках.
VLCAD-дефицит:
- Связь не подтверждена, требуется дальнейшее изучение.
5. Роль в репарации ДНК
- Прямых данных о роли SLC36A3 в репарации ДНК нет.
- Косвенное влияние возможно через транспорт глицина, участвующего в синтезе глутатиона, защищающего клетки от окислительного стресса.
- Дисфункция в яичках может повышать уязвимость репродуктивных клеток к повреждениям ДНК.
6. Методы репарации ДНК
Подходы к репарации мутаций SLC36A3 гипотетичны из-за орфанного статуса.
| Метод | Описание | Применение к SLC36A3 | Преимущества | Ограничения | Состояние исследований (2025) |
|---|---|---|---|---|---|
| CRISPR/Cas9 | Точное редактирование генома | Коррекция гипотетических мутаций | Высокая точность | Офф-таргет эффекты | Доклинические исследования |
| Базовое редактирование | Точечная замена нуклеотидов | Коррекция миссенс-мутаций | Минимальный риск аномалий | Ограничено типами замен | Эксперименты in vitro |
| Генная терапия (AAV) | Доставка функциональной копии гена | Введение SLC36A3 для восстановления транспорта | Системная доставка | Иммунный ответ | Доклинические исследования |
| Субстратная терапия | Добавление аминокислот | Компенсация дефектов (глицин, пролин) | Неинвазивность | Ограниченная эффективность | Клиническое применение для аналогичных нарушений |
| Фармакологические шапероны | Стабилизация мутантных белков | Стабилизация PAT3 | Потенциальная системная доставка | Необходимость специфических соединений | Исследуется |
Потенциальные подходы к репарации:
CRISPR/Cas9:
- Коррекция гипотетических мутаций, если они будут идентифицированы.
Генная терапия:
- Введение функциональной копии SLC36A3.
Субстратная терапия:
- Добавление глицина или пролина для компенсации дефектов.
Проблемы и перспективы:
Ограниченные данные:
- Функции и мутации SLC36A3 не охарактеризованы.
Доставка:
- Таргетинг яичек сложен.
7. Связанные исследования
| Направление | Ключевые выводы | Источник | Год |
|---|---|---|---|
| Функциональные исследования | PAT3 — орфанный транспортер, предположительно транспортирует аминокислоты | PMC | 2011 |
| Экспрессионные исследования | Экспрессия преимущественно в яичках | GeneCards | 2025 |
| Анализ мутаций | Потенциальная связь с иминоглицинурией, VLCAD-дефицитом | GeneCards | 2025 |
Примечание:
- Необходимы исследования для подтверждения функций и клинической роли SLC36A3.
8. Ресурсы для базы данных
| Ресурс | Описание | Ссылка |
|---|---|---|
| GeneCards | Информация о гене SLC36A3 | https://www.genecards.org/ |
| PubMed | Публикации о SLC36A3 и семействе SLC36 | https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ |
| OMIM | Данные о семействе SLC36 и связанных фенотипах | https://www.omim.org/ |
| Ensembl | Геномный браузер для SLC36A3 | https://www.ensembl.org/ |
| UniProt | Информация о белке PAT3 | https://www.uniprot.org/ |
| IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY | Описание семейства SLC36 | http://www.guidetopharmacology.org/ |
| VectorBuilder | Ресурсы для CRISPR-редактирования SLC36A3 | https://www.vectorbuilder.com/ |
| ClinVar | Данные о мутациях в SLC36A3 | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/ |
9. Рекомендации для базы данных
Поля для хранения:
Ген:
- Название, локализация, ID, предполагаемая функция.
Белок:
- Структура, субстраты, экспрессия.
Мутации:
- Тип, координаты, заболевания, наследование.
Репарация ДНК:
- Методы, применимость, статус исследований.
Источники:
- Публикации, базы данных.
Инструменты анализа:
Биоинформатика:
- AlphaFold для предсказания структуры PAT3, ANNOVAR для аннотации мутаций.
Секвенирование:
- NGS для скрининга мутаций в SLC36A3.
Моделирование:
- CRISPR/Cas9 на клеточных линиях (HEK293, iPSC).
Обновление данных:
- Мониторинг PubMed, ClinVar, gnomAD для новых данных о SLC36A3.
10. Особенности гена SLC36A3
- SLC36A3 — орфанный транспортер с неизвестной функцией.
- Высокая экспрессия в яичках предполагает роль в репродуктивной системе.
- Близкое сходство с SLC36A1 (67%) и SLC36A2 (73%).
Перспективы исследований:
- Подтверждение субстратов и функции PAT3.
- Изучение роли в репродуктивной системе.
- Анализ связи с иминоглицинурией и VLCAD-дефицитом.
Заключение
Ген SLC36A3, расположенный на хромосоме 5q33.1, кодирует орфанный транспортер PAT3, предположительно участвующий в транспорте аминокислот.
Его экспрессия в яичках указывает на возможную роль в репродуктивной системе.
Мутации и их связь с заболеваниями (например, иминоглицинурия, VLCAD-дефицит) требуют подтверждения.
Прямой связи с репарацией ДНК нет, но косвенное влияние возможно через метаболизм антиоксидантов.
Перспективы включают функциональную характеристику, геномный анализ и разработку терапий при идентификации патогенных мутаций.