+7 (953) 870-47-02
Отправить письмо
С 9:00 до 21:00 Без выходных

  • Ваша корзина пуста!

  • Ген SLC44A5

Ген SLC44A5

Ген SLC44A5

Ген SLC44A5 (Solute Carrier Family 44 Member 5) - Кодирует интегральный мембранный белок, предположительно участвующий в транспорте холина через плазматическую мембрану, обеспечивая его поступление для синтеза фосфатидилхолина (компонента клеточных мембран) и метилирования в однокарбоновом цикле.

Ген SLC44A5 также известный как CTL5 (Choline Transporter-Like 5), является членом семейства SLC44, входящего в суперсемейство растворимых носителей (SLC).

Ген SLC44A5 кодирует интегральный мембранный белок, предположительно участвующий в транспорте холина через плазматическую мембрану, обеспечивая его поступление для синтеза фосфатидилхолина (компонента клеточных мембран) и метилирования в однокарбоновом цикле.

По сравнению с другими членами семейства, включая SLC44A1, SLC44A2 и SLC44A4, функциональные данные о гене SLC44A5 ограничены, но недавние исследования указывают на его потенциальную роль в онкологии, особенно в гепатоцеллюлярной карциноме (HCC).

Экспрессия гена SLC44A5 наблюдается в различных тканях, включая кожу, яички, мозг и кишечник, а его дисрегуляция может быть связана с онкологическими и метаболическими процессами.


1. Функция гена SLC44A5

Роль в транспорте холина:

  • Ген SLC44A5 кодирует белок CTL5, который предположительно функционирует как холин/Н⁺-антипортер, транспортирующий холин через плазматическую мембрану посредством облегченной диффузии или вторично-активного транспорта (PubMed: 23651124, GeneCards).
  • Транспорт холина осуществляется с умеренной аффинностью (Km ~10–100 мкМ), как у других членов семейства SLC44, и не зависит от ионов натрия, в отличие от высокоаффинного транспортера SLC5A7 (CHT1) (PubMed: 26383868).
  • Помимо холина, белок SLC44A5 может транспортировать этаноламин или другие родственные молекулы, но данные ограничены (PubMed: 15659399).
  • Основная роль белка SLC44A5 заключается в обеспечении холина для синтеза фосфатидилхолина (компонента клеточных мембран) и метилирования в однокарбоновом цикле, хотя его вклад в синтез ацетилхолина минимален (PubMed: 29779951).

Локализация и экспрессия:

  • Ген SLC44A5 расположен на хромосоме 1p31.1 (Ensembl, NCBI).
  • Белок SLC44A5 локализован на плазматической мембране эпителиальных клеток и, возможно, других клеток в тканях с высокой экспрессией, таких как кожа, яички, мозг, толстая кишка и пищевод (Human Protein Atlas).
  • Ген SLC44A5 высоко экспрессируется в коже, яичках, мозге, толстой кишке и пищеводе; низкая или умеренная экспрессия наблюдается в печени, почках и других тканях.
  • В опухолях, таких как гепатоцеллюлярная карцинома (HCC), экспрессия гена SLC44A5 значительно повышена по сравнению с нормальными тканями (PubMed: 27082540, Spandidos Publications).
  • Экспрессия гена SLC44A5 может регулироваться метаболическими сигналами, такими как дефицит холина, или гипоксией в опухолях, но данные ограничены.

Регуляция:

Транскрипционная регуляция:

  • Экспрессия гена SLC44A5 предположительно регулируется транскрипционными факторами, такими как HIF-1α в условиях гипоксии, особенно в опухолевых клетках, хотя прямых доказательств мало (PubMed: 34391780).
  • Потенциальная регуляция онкогеном MYC или воспалительными сигналами (NF-κB, IL-6) в опухолевых клетках, но данные не подтверждены.
  • Топовые сайты связывания транскрипционных факторов в промоторе гена SLC44A5 включают сайты для SP1, AP-1 и других факторов, но данные ограничены (GeneCards).

Эпигенетическая регуляция:

  • Гипометилирование промотора гена SLC44A5 связано с его сверхэкспрессией в HCC (TCGA, UALCAN).
  • Гиперметилирование может подавлять экспрессию гена SLC44A5 в нормальных тканях.

Посттрансляционная регуляция:

  • Фосфорилирование (сайты для PKA или PKC) и гликозилирование могут модулировать транспортную активность белка SLC44A5, но данные отсутствуют (PubMed: 26383868).
  • Взаимодействие белка SLC44A5 с другими мембранными белками не изучено.

Биологические процессы:

Метаболизм холина:

  • Белок SLC44A5 обеспечивает поступление холина для синтеза фосфатидилхолина и метилирования в однокарбоновом цикле, поддерживая метаболизм липидов и клеточный гомеостаз (PubMed: 15659399, GeneCards).

Клеточная пролиферация:

  • В опухолевых клетках гепатоцеллюлярной карциномы (HCC) белок SLC44A5 поддерживает метаболическую перестройку, обеспечивая холин для синтеза фосфолипидов, необходимых для мембран быстро делящихся клеток (PubMed: 27082540, Spandidos Publications).

Апоптоз и клеточный цикл:

  • Нокдаун гена SLC44A5 в клеточных линиях HCC (MHCC-97H, SMMC-7721) снижает экспрессию маркеров клеточного цикла (PCNA, CDK2) и апоптоза (каспаза-3, каспаза-9), вызывая арест в G1-фазе и апоптоз (PubMed: 27082540, Spandidos Publications).

Микроокружение опухоли (TME):

  • Белок SLC44A5 может модулировать доступность холина в опухолевом микроокружении, влияя на метаболизм опухолевых и иммунных клеток, но данные ограничены (PubMed: 34391780).

Связанные сигнальные пути:

  • Путь mTORC1 активируется за счет метаболизма холина, поддерживая клеточный рост и пролиферацию (PubMed: 34391780).
  • Путь HIF-1α может усиливать экспрессию гена SLC44A5 в условиях гипоксии в опухолях.
  • Путь NF-κB имеет возможную связь с воспалительными процессами в опухолевом микроокружении, но не подтверждена.
  • Биосинтез глицерофосфолипидов: ген SLC44A5 участвует в биосинтезе фосфолипидов, включая фосфатидилхолин (GeneCards).


2. Клиническое значение SLC44A5

Онкология:

Гепатоцеллюлярная карцинома (HCC):

  • Ген SLC44A5 имеет значительно повышенную экспрессию мРНК и белка в тканях HCC по сравнению с нормальными тканями (35 пациентов, Zhongnan Hospital, Китай) (PubMed: 27082540, Spandidos Publications).
  • Высокая экспрессия гена SLC44A5 коррелирует с прогрессией опухоли и плохим прогнозом.
  • Белок SLC44A5 способствует канцерогенезу и прогрессии HCC, поддерживая метаболизм холина для синтеза фосфолипидов и метилирования.
  • Нокдаун гена SLC44A5 (с помощью shRNA) в клеточных линиях HCC (MHCC-97H, SMMC-7721) снижает жизнеспособность клеток, вызывает арест в G1-фазе клеточного цикла, увеличивает апоптоз (за счет снижения экспрессии каспазы-3, каспазы-9) и подавляет инвазию (PubMed: 27082540, Spandidos Publications).
  • Ген SLC44A5 является потенциальным прогностическим биомаркером и терапевтической мишенью для HCC.
  • Высокая экспрессия гена SLC44A5 в HCC-клеточных линиях (особенно MHCC-97H, SMMC-7721) по сравнению с другими линиями (HepG2, HuH7) подчеркивает его специфичность для определенных подтипов HCC.

Другие виды рака:

  • Ген SLC44A5 имеет умеренную экспрессию в клеточных линиях рака легкого (NCI-H69), нейробластомы (SH-SY5Y, LA-N-2) и низкую в клетках рака толстой кишки (HT-29) и лейкемии (Jurkat) (PubMed: 27082540, Spandidos Publications).
  • В неопухолевых клетках (MCF-10A) экспрессия гена SLC44A5 минимальна.
  • Потенциальная роль белка SLC44A5 в метаболизме холина в этих опухолях требует дальнейшего изучения.
  • Данные по раку легкого (LUAD, LUSC), раку молочной железы и другим типам опухолей ограничены (TCGA, UALCAN).
  • Ген SLC44A5 может быть биомаркером для специфичных типов опухолей, но его роль менее изучена по сравнению с SLC44A1 и SLC44A4.

Метаболические расстройства:

  • Белок SLC44A5 поддерживает гомеостаз холина, необходимого для синтеза фосфолипидов и метаболизма однокарбонового цикла, особенно в тканях с высокой экспрессией (кожа, яички, кишечник).
  • Дисфункция гена SLC44A5 может нарушать метаболизм липидов, но прямых ассоциаций с диабетом, ожирением или дефицитом холина не установлено (GeneCards).

Неврологические заболевания:

  • Экспрессия гена SLC44A5 в мозге (нейроны, глиальные клетки) предполагает потенциальный вклад в метаболизм холина, но его роль в синтезе ацетилхолина минимальна по сравнению с SLC44A1 (PubMed: 29779951).
  • Связь гена SLC44A5 с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера, или редкими расстройствами, включая дикарбоксильную аминоацидурию, не подтверждена (GeneCards).

Иммунные и воспалительные заболевания:

  • Белок SLC44A5 может модулировать доступность холина в опухолевом микроокружении, влияя на метаболизм иммунных клеток, включая макрофаги, но данные отсутствуют (PubMed: 34391780).
  • Роль гена SLC44A5 в воспалительных процессах не изучена.

Другие наблюдения:

  • Нокдаун гена SLC44A5 в моделях крупного рогатого скота (не человека) связан с увеличением пролиферации клеток, что приводит к увеличению массы тела телят и, возможно, повышению риска дистоции (осложнений при родах) (Creative Biolabs).
  • Это указывает на потенциальную роль гена SLC44A5 в регуляции пролиферации клеток в неопухолевых контекстах.


3. Последние исследования

Онкология:

  • В 2016 году Peng et al. показали, что ген SLC44A5 сверхэкспрессирован в тканях HCC (35 пациентов) по сравнению с нормальными тканями (PubMed: 27082540, Spandidos Publications).
  • Нокдаун гена SLC44A5 (shRNA) в клеточных линиях HCC (MHCC-97H, SMMC-7721) снижает экспрессию маркеров клеточного цикла (PCNA, CDK2) и апоптоза (каспаза-3, каспаза-9), вызывая арест в G1-фазе, апоптоз и подавление инвазии.
  • Это подтверждает роль гена SLC44A5 в канцерогенезе и прогрессии HCC и его потенциал как терапевтической мишени.
  • В 2020 году анализ TCGA выявил повышенную экспрессию гена SLC44A5 в HCC, но данные по другим опухолям (LUAD, рак молочной железы) ограничены (UALCAN).
  • В 2021 году Wang et al. упомянули ген SLC44A5 как потенциально вовлеченный в метаболизм холина в опухолях, но его роль менее значима, чем у SLC44A1 и SLC44A4 (PubMed: 34391780, Wang et al., 2021).

Метаболизм:

  • В 2003 году ген SLC44A5 идентифицирован как холиновый транспортер, но его субстраты и механизмы остаются не полностью охарактеризованными (PubMed: 15659399, Inazu et al., 2003).
  • В 2016 году подтверждена роль гена SLC44A5 в метаболизме холина в клеточных линиях (NCI-H69, SH-SY5Y), но функциональные исследования ограничены (PubMed: 26383868, Spandidos Publications).

Эпигенетическая регуляция:

  • Гипометилирование промотора гена SLC44A5 связано с его сверхэкспрессией в HCC (TCGA, UALCAN).

Модели животных и эксперименты:

  • Нокаут гена Slc44a5 у мышей не изучен, что затрудняет понимание его физиологической роли.
  • Экспрессия гена SLC44A5 в клеточных линиях HCC (MHCC-97H, SMMC-7721) подтвердила его роль в транспорте холина и регуляции клеточного цикла (PubMed: 27082540, Spandidos Publications).
  • Исследования в моделях крупного рогатого скота показали, что нокдаун гена SLC44A5 увеличивает пролиферацию клеток, что может иметь значение для сельскохозяйственных применений (Creative Biolabs).

Взаимодействия белков:

  • Анализы STRING предполагают взаимодействие белка SLC44A5 с другими транспортерами холина (SLC44A1, SLC44A2, SLC5A7) и ферментами метаболизма холина (CHKA, CHDH), но экспериментальные данные ограничены (PubMed: 34391780, GeneCards).


4. Потенциальные терапевтические мишени

Онкология:

  • Ингибирование гена SLC44A5 (shRNA, малые молекулы) может подавлять метаболизм холина в опухолевых клетках HCC, снижая пролиферацию, инвазию и вызывая апоптоз (PubMed: 27082540, Spandidos Publications).
  • Комбинированная терапия с ингибиторами mTORC1 или HIF-1α может усилить эффект ингибирования гена SLC44A5.
  • Потенциальная роль гена SLC44A5 в раке легкого и нейробластоме требует дальнейшего изучения.
  • Ген SLC44A5 является потенциальным прогностическим биомаркером для HCC, особенно в высокоэкспрессирующих подтипах.

Метаболические расстройства:

  • Модуляция гена SLC44A5 может улучшить метаболизм липидов и однокарбоновый цикл в тканях с высокой экспрессией, но данные отсутствуют.

Иммунные заболевания:

  • Таргетинг гена SLC44A5 в опухолевом микроокружении может усилить противоопухолевый иммунитет за счет изменения метаболизма холина, но требуется дальнейшее изучение.


5. Ограничения и перспективы

  • Точные субстраты и механизмы транспорта гена SLC44A5 остаются неохарактеризованными.
  • Роль гена SLC44A5 подтверждена в HCC, но данные по другим опухолям (LUAD, рак молочной железы) ограничены.
  • Мутации гена SLC44A5 не идентифицированы в онкологических или метаболических заболеваниях (cBioPortal, TCGA).
  • Клинические испытания, таргетирующие ген SLC44A5, отсутствуют из-за ограниченных данных о его функции.
  • Перспективы включают исследование субстратной специфичности гена SLC44A5 с помощью функциональных анализов в клеточных линиях (HCC, нейробластома).
  • Разработка ингибиторов гена SLC44A5 для лечения HCC, возможно, в комбинации с ингибиторами mTORC1.
  • Исследование эпигенетической терапии для модуляции экспрессии гена SLC44A5 в опухолях.
  • Проведение клинических исследований для подтверждения гена SLC44A5 как биомаркера и терапевтической мишени в HCC.
  • Создание моделей нокаута Slc44a5 для выяснения его физиологической и патологической роли.


6. Источники


Заключение

Ген SLC44A5 Кодирует мембранный транспортер холина, участвующий в метаболизме холина, синтезе фосфолипидов и метилировании.

Его сверхэкспрессия в гепатоцеллюлярной карциноме (HCC) подчеркивает потенциальную роль в канцерогенезе и прогрессии опухоли, делая ген SLC44A5 перспективным биомаркером и терапевтической мишенью.

Ограниченные данные о функциях и механизмах транспорта гена SLC44A5 подчеркивают необходимость дальнейших исследований, особенно в онкологии и метаболизме.

Перспективы включают разработку ингибиторов SLC44A5 для лечения HCC и изучение его роли в других опухолях и метаболических процессах.