Ген SLC37A3
Ген SLC37A3 (Solute Carrier Family 37 Member 3) - Кодирует белок SPX3, участвующий в транспорте ксенобиотиков через мембраны эндоплазматического ретикулума и лизосом.
Точная функция гена SLC37A3 неясна, с одним неподтвержденным случаем связи с ретинозом пигментозом.
1. Основные характеристики гена
| Поле | Описание |
|---|---|
| Название гена | SLC37A3 (Solute Carrier Family 37 Member 3) |
| Хромосомная локализация | 7q34 (chr7:140,333,752-140,398,530, GRCh38) |
| Геномная структура | Примерно 110,741 т.п.о., несколько экзонов, минусная цепь |
| Функция | Транспорт ксенобиотиков (бисфосфонатов) |
| Клеточная локализация | Эндоплазматический ретикулум, лизосомы |
| Молекулярная масса белка | Примерно 54,486 Да, 494 аминокислоты |
| Механизм транспорта | Транспортный комплекс с ATRAID |
2. Структура белка
| Поле | Описание |
|---|---|
| Первичная структура | 494 аминокислоты |
| Вторичная структура | 12 трансмембранных α-спиральных доменов |
| Третичная структура | Мультимембранный транспортер с каналом для ксенобиотиков |
| Квартернарная структура | Комплекс с ATRAID |
| Посттрансляционные модификации | Гликозилирование, возможное фосфорилирование |
| Ключевые домены | Трансмембранные домены, сайт связывания ксенобиотиков |
3. Функции и физиологическая роль
- Транспорт ксенобиотиков, включая азотсодержащие бисфосфонаты, через мембраны лизосом и эндоплазматического ретикулума.
- Формирует транспортный комплекс с ATRAID для ингибирования FDPS (фарнезилдифосфатсинтазы).
- Не обладает активностью антипортера глюкозо-6-фосфата, в отличие от других членов SLC37.
- Высокая экспрессия в печени, почках, кишечнике и поджелудочной железе.
Механизм действия:
- Транспорт высоко заряженных молекул бисфосфонатов из просвета лизосом в цитозоль.
Регуляция:
- Зависит от концентрации ксенобиотиков и ATRAID.
- Генетическая регуляция через тканеспецифичные транскрипционные факторы.
Взаимодействия:
- Взаимодействует с ATRAID, образуя стабильный транспортный комплекс.
4. Мутации и связанные патологии
- Подтвержденные мутации в SLC37A3 отсутствуют, за исключением одного неподтвержденного случая ретиноза пигментоза.
- Потенциально мутации могут влиять на эффективность лечения бисфосфонатами или вызывать метаболические нарушения.
| Ген | Тип мутации | Последствие | Заболевание | Наследование | Описание | Источник |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SLC37A3 | Гомозиготные мутации | Неизвестно | Ретиноз пигментоз (неподтверждено) | Аутосомно-рецессивное | Дегенерация сетчатки, гипераутофлюоресценция | PubMed |
| SLC37A3 | Не идентифицированы | Неизвестно | Глухота, дефицит глицеролкиназы | Не определено | Без подтвержденных данных | GeneCards |
Потенциальные ассоциации:
- Эффективность лечения остеопороза бисфосфонатами.
- Ретиноз пигментоз, глухота, метаболические нарушения (гипотетически).
5. Роль в репарации ДНК
- Прямых данных о роли SLC37A3 в репарации ДНК нет.
- Косвенное влияние через метаболизм ксенобиотиков, поддерживающий клеточные процессы.
6. Методы репарации ДНК
Методы репарации не разработаны, так как заболевания, связанные с SLC37A3, не установлены.
| Метод | Описание | Применение к SLC37A3 | Преимущества | Ограничения | Состояние исследований (2025) |
|---|---|---|---|---|---|
| CRISPR/Cas9 | Точное редактирование генома | Потенциальная коррекция мутаций | Высокая точность | Офф-таргет эффекты | Теоретическое применение |
| Генная терапия (AAV) | Доставка функциональной копии гена | Введение SLC37A3 | Системная доставка | Иммунный ответ | Теоретическое применение |
| Субстратная терапия | Добавление ксенобиотиков или аналогов | Компенсация дефицита транспорта | Неинвазивность | Ограниченная эффективность | Теоретическое применение |
| Фармакологические шапероны | Стабилизация мутантных белков | Восстановление функции транспортера | Потенциальная эффективность | Требует идентификации мутаций | Исследуется |
Потенциальные подходы к репарации:
CRISPR/Cas9:
- Коррекция гипотетических мутаций в SLC37A3.
Генная терапия:
- Введение функциональной копии SLC37A3.
Субстратная терапия:
- Компенсация дефицита транспорта ксенобиотиков.
Проблемы и перспективы:
Отсутствие ассоциаций:
- Неясные функции и отсутствие заболеваний затрудняют разработку терапии.
Сложность доставки:
- Таргетинг лизосом и эндоплазматического ретикулума сложен.
7. Связанные исследования
| Направление | Ключевые выводы | Источник | Год |
|---|---|---|---|
| Функциональные исследования | SLC37A3 транспортирует бисфосфонаты с ATRAID | PubMed | 2018 |
| Анализ мутаций | Гомозиготные мутации связаны с ретинозом пигментозом (неподтверждено) | PubMed | 2025 |
| Экспрессия | Высокая экспрессия в печени, почках, кишечнике | Human Protein Atlas | 2025 |
Примечание:
- Необходимы исследования для подтверждения связи с ретинозом пигментозом и других потенциальных ассоциаций.
8. Ресурсы для базы данных
| Ресурс | Описание | Ссылка |
|---|---|---|
| GeneCards | Информация о гене SLC37A3 | https://www.genecards.org/ |
| PubMed | Публикации о SLC37A3 | https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ |
| OMIM | Данные о гене и потенциальных ассоциациях | https://omim.org/ |
| Ensembl | Геномный браузер для SLC37A3 | https://www.ensembl.org/ |
| UniProt | Информация о структуре белка | https://www.uniprot.org/ |
| The Human Protein Atlas | Данные об экспрессии белка | https://www.proteinatlas.org/ |
| COSMIC | Данные о соматических мутациях | https://cancer.sanger.ac.uk/ |
| ClinVar | Данные о мутациях в SLC37A3 | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/ |
9. Рекомендации для базы данных
Поля для хранения:
Ген:
- Название, локализация, функция, ID.
Белок:
- Структура, субстраты, экспрессия, взаимодействие с ATRAID.
Мутации:
- Тип, координаты, потенциальные заболевания.
Репарация ДНК:
- Методы, применимость, статус исследований.
Источники:
- Публикации, базы данных.
Инструменты анализа:
Биоинформатика:
- AlphaFold для предсказания структуры белка, ANNOVAR для аннотации мутаций.
Секвенирование:
- NGS для скрининга мутаций в SLC37A3.
Моделирование:
- CRISPR/Cas9 на клеточных линиях (HEK293, iPSC).
Обновление данных:
- Мониторинг PubMed, ClinVar, gnomAD для новых данных о SLC37A3.
10. Особенности гена SLC37A3
- Член семейства SLC37, локализован на хромосоме 7q34.
- Кодирует белок SPX3, участвующий в транспорте бисфосфонатов с ATRAID.
- Отсутствуют подтвержденные ассоциации с заболеваниями, кроме одного случая ретиноза пигментоза.
Перспективы исследований:
- Уточнение функции SLC37A3 в транспорте ксенобиотиков.
- Подтверждение связи с ретинозом пигментозом и другими состояниями.
- Изучение влияния на эффективность лечения бисфосфонатами.
Заключение
Ген SLC37A3 кодирует белок SPX3, участвующий в транспорте ксенобиотиков, включая бисфосфонаты, в комплексе с ATRAID.
Единственный неподтвержденный случай связи с ретинозом пигментозом требует дальнейших исследований.
Перспективы включают геномный анализ, изучение взаимодействия с ATRAID и разработку потенциальных методов репарации.