Ген SLC43A3

Ген SLC43A3 (Solute Carrier Family 43 Member 3) - Кодирует мембранный белок, участвующий в транспорте нейтральных аминокислот через плазматическую мембрану, однако его точные субстраты и механизмы транспорта остаются недостаточно изученными по сравнению с другими членами семейства, такими как SLC43A1 (LAT3) и SLC43A2 (LAT4).

Ген SLC43A3 является членом семейства SLC43, входящего в суперсемейство растворимых носителей (SLC).

Ген SLC43A3 экспрессируется в тканях с высокой метаболической активностью, включая печень, почки и сосудистые ткани.

Дисрегуляция гена SLC43A3 связана с онкологическими заболеваниями, в частности с ангиосаркомой, где обнаружен химерный транскрипт NUP160–SLC43A3.

1. Функция гена SLC43A3

Роль в транспорте аминокислот:

Ген SLC43A3 предположительно кодирует белок, который функционирует как транспортер нейтральных аминокислот, включая L-лейцин, L-изолейцин, L-фенилаланин или L-метионин, через плазматическую мембрану посредством облегченной диффузии (унипорт) (Hediger et al., 2004).
Точные субстраты и механизмы транспорта белка SLC43A3 остаются не полностью охарактеризованными, так как функциональные исследования ограничены по сравнению с SLC43A1 и SLC43A2 (PubMed: 15659399).
Предполагается, что белок SLC43A3 участвует в поставке аминокислот для синтеза белков, энергетического метаболизма и активации сигнальных путей, включая mTORC1, хотя прямых доказательств меньше, чем для других членов семейства.

Локализация и экспрессия:

Ген SLC43A3 расположен на хромосоме 11q12.1, рядом с геном SLC43A1 (Ensembl, NCBI).
Белок SLC43A3 предположительно локализован на плазматической мембране клеток, включая эпителиальные и сосудистые клетки (Human Protein Atlas).
Ген SLC43A3 умеренно экспрессируется в печени, почках, сосудистых тканях (эндотелиальные клетки) и низко в других тканях.
В опухолях, таких как ангиосаркома, экспрессия гена SLC43A3 может быть изменена за счет химерного транскрипта NUP160–SLC43A3 (TCGA, PubMed: 34391780).
Экспрессия гена SLC43A3 может регулироваться в ответ на метаболические потребности клеток, но данные ограничены.

Регуляция:

Транскрипционная регуляция:

Данные о транскрипционной регуляции гена SLC43A3 ограничены.
Предполагается, что ген SLC43A3 может регулироваться факторами, связанными с метаболическим стрессом, включая путь GCN2-eIF2α-ATF4, как и другие члены семейства SLC43 (PubMed: 29779951).
В онкологических контекстах возможна регуляция гена SLC43A3 онкогенами, такими как MYC, но прямых доказательств нет.

Эпигенетическая регуляция:

Гипометилирование промотора гена SLC43A3 может быть связано с его сверхэкспрессией в опухолях, таких как ангиосаркома, хотя данные ограничены (TCGA, UALCAN).
Гиперметилирование промотора гена SLC43A3 может подавлять его экспрессию в нормальных тканях.

Посттрансляционная регуляция:

Потенциальные сайты фосфорилирования для PKA или PKC могут модулировать транспортную активность белка SLC43A3, но данные отсутствуют.
Гликозилирование может стабилизировать белок SLC43A3 на мембране, как у других членов семейства SLC43.

Биологические процессы:

Метаболизм аминокислот:

Белок SLC43A3 предположительно обеспечивает поступление нейтральных аминокислот для синтеза белков и энергетического метаболизма, но его роль менее изучена, чем у SLC43A1 и SLC43A2.

Клеточная пролиферация:

В опухолевых клетках белок SLC43A3 может поддерживать метаболическую перестройку за счет поставки аминокислот, необходимых для роста и деления клеток (Wang et al., 2021).

Сосудистая функция:

Экспрессия гена SLC43A3 в эндотелиальных клетках предполагает роль в метаболизме аминокислот в сосудистых тканях, что может быть важно для ангиогенеза в опухолях, таких как ангиосаркома.

Микроокружение опухоли (TME):

Белок SLC43A3 может модулировать доступность аминокислот в опухолевом микроокружении, влияя на метаболизм опухолевых и иммунных клеток, но данные ограничены.

Связанные сигнальные пути:

Путь mTORC1 потенциально активируется за счет поступления аминокислот, транспортируемых белком SLC43A3, хотя прямых доказательств мало.
Путь GCN2-eIF2α-ATF4 может регулировать экспрессию гена SLC43A3 в условиях дефицита аминокислот.
Путь NF-κB имеет возможную связь с воспалительными и онкологическими процессами, особенно в ангиосаркоме.

2. Клиническое значение SLC43A3

Онкология:

Ангиосаркома:

Обнаружен химерный транскрипт NUP160–SLC43A3, сверхэкспрессированный в ангиосаркоме, что указывает на потенциальную роль в онкогенезе (PubMed: 34391780, Wang et al., 2021).
Химерный ген NUP160–SLC43A3 может способствовать метаболической перестройке опухолевых клеток, поддерживая аномальный рост эндотелиальных клеток.
Механизмы действия химерного гена NUP160–SLC43A3 остаются неясными, но предполагается влияние на транспорт аминокислот и сигнальные пути.
Химерный транскрипт NUP160–SLC43A3 является потенциальным диагностическим биомаркером для ангиосаркомы.

Гепатоцеллюлярная карцинома (HCC):

Умеренная экспрессия гена SLC43A3 в HCC, но данные о прогнозе отсутствуют (TCGA, UALCAN).
Белок SLC43A3 может поддерживать метаболизм аминокислот в опухолевых клетках, но его роль не подтверждена.

Рак легкого (LUAD) и рак молочной железы:

Низкая экспрессия гена SLC43A3 в LUAD и раке молочной железы, прогностическая роль неясна (TCGA, METABRIC).
Роль гена SLC43A3 в этих опухолях требует дальнейшего изучения.

Метаболические расстройства:

Гомеостаз аминокислот:

Белок SLC43A3 предположительно участвует в транспорте нейтральных аминокислот в печени и почках, поддерживая синтез белков и энергетический метаболизм.
Дисфункция гена SLC43A3 может нарушать метаболизм аминокислот, но прямые связи с метаболическими расстройствами, такими как гипераммониемия, не установлены.

Диабет 2 типа:

Экспрессия гена SLC43A3 в поджелудочной железе низкая, и связь с диабетом 2 типа не подтверждена.

Иммунные и воспалительные заболевания:

Белок SLC43A3 может модулировать доступность аминокислот в опухолевом микроокружении, влияя на иммунный ответ, но данные ограничены.
Потенциальная роль гена SLC43A3 в иммуносупрессии в ангиосаркоме требует изучения.

Сосудистые заболевания:

Экспрессия гена SLC43A3 в эндотелиальных клетках предполагает возможную роль в сосудистом гомеостазе, но данные отсутствуют.
Связь гена SLC43A3 с сосудистыми патологиями, помимо ангиосаркомы, не изучена.

3. Последние исследования

Онкология:

В 2021 году обнаружен химерный транскрипт NUP160–SLC43A3, сверхэкспрессированный в ангиосаркоме, что указывает на его потенциальную роль в онкогенезе и метаболической перестройке опухолевых клеток (PubMed: 34391780, Wang et al., 2021).
В 2020 году анализ TCGA показал умеренную экспрессию гена SLC43A3 в HCC, но прогностическая роль не подтверждена (UALCAN).

Метаболизм:

В 2003 году ген SLC43A3 идентифицирован как потенциальный транспортер нейтральных аминокислот, но его субстраты и механизмы остаются неохарактеризованными (PubMed: 15659399, Babu et al., 2003).
Данные о роли гена SLC43A3 в метаболизме аминокислот ограничены из-за недостатка функциональных исследований.

Эпигенетическая регуляция:

Гипометилирование промотора гена SLC43A3 может быть связано с его сверхэкспрессией в ангиосаркоме, но данные ограничены (TCGA, UALCAN).

Модели животных и эксперименты:

Нокаут гена Slc43a3 у мышей не изучен, что затрудняет понимание его физиологической роли.
Экспрессия гена SLC43A3 в клеточных линиях, включая эндотелиальные клетки, не исследована, в отличие от SLC43A1 и SLC43A2.

Взаимодействия белков:

Анализы STRING предполагают потенциальное взаимодействие белка SLC43A3 с другими аминокислотными транспортерами (SLC7A5, SLC1A5) и сигнальными молекулами (mTORC1, NF-κB), но данные ограничены.

4. Потенциальные терапевтические мишени

Онкология:

Химерный транскрипт NUP160–SLC43A3 может служить диагностическим биомаркером для ангиосаркомы.
Ингибирование гена SLC43A3 или химерного транскрипта NUP160–SLC43A3 может подавлять метаболическую перестройку опухолевых клеток, но требуется дальнейшее изучение.
Роль гена SLC43A3 в метаболизме аминокислот в опухолях HCC, LUAD и рака молочной железы требует исследования.

Метаболические расстройства:

Модуляция гена SLC43A3 может улучшить гомеостаз аминокислот в печени и почках, но данные отсутствуют.

Иммунные заболевания:

Ингибирование гена SLC43A3 в опухолевом микроокружении может усилить противоопухолевый иммунитет за счет изменения доступности аминокислот, но это гипотетично.

5. Ограничения и перспективы

Точные субстраты и механизмы транспорта гена SLC43A3 остаются неохарактеризованными.
За исключением ангиосаркомы (химерный транскрипт NUP160–SLC43A3), роль гена SLC43A3 в других опухолях не подтверждена.
Мутации гена SLC43A3 не идентифицированы в онкологических или метаболических заболеваниях (cBioPortal, TCGA).
Клинические испытания, таргетирующие ген SLC43A3, отсутствуют из-за ограниченных данных о его функции.
Перспективы включают исследование функции гена SLC43A3 и его субстратов с помощью функциональных анализов в клеточных линиях и моделях животных.
Разработка диагностических подходов для выявления химерного транскрипта NUP160–SLC43A3 в ангиосаркоме.
Исследование эпигенетической терапии для модуляции экспрессии гена SLC43A3 в опухолях.
Проведение клинических исследований для подтверждения гена SLC43A3 как биомаркера и терапевтической мишени.
Создание моделей нокаута Slc43a3 для выяснения его физиологической и патологической роли.

6. Источники

PubMed: 15659399 - Babu et al., 2003.
PubMed: 34391780 - Wang et al., 2021.
GeneCards - Информация о гене SLC43A3.
TCGA - Данные об экспрессии и мутациях.
UALCAN - Анализ экспрессии в онкологии.
Human Protein Atlas - Данные об экспрессии в тканях.
Hediger et al., 2004 - Информация о семействе SLC43.

Заключение

Ген SLC43A3 предположительно кодирует мембранный транспортер нейтральных аминокислот, участвующий в метаболизме аминокислот в печени, почках и сосудистых тканях.

Химерный транскрипт NUP160–SLC43A3, сверхэкспрессированный в ангиосаркоме, указывает на его потенциальную роль в онкогенезе и делает его перспективным диагностическим биомаркером.

Ограниченные данные о субстратах и механизмах транспорта гена SLC43A3 подчеркивают необходимость дальнейших исследований его функции.

Перспективы включают разработку диагностических подходов и исследование терапевтического потенциала гена SLC43A3 в онкологии и метаболизме.