Ген SLC7A10

Ген SLC7A10 (solute carrier family 7 member 10) - Кодирует трансмембранный белок, относящийся к семейству переносчиков растворенных веществ (SLC) и расположен на хромосоме 19 (19q13.11).

Ген SLC7A10 также известен как ASC-1 (alanine-serine-cysteine transporter-1) и образует гетеродимер с белком SLC3A2 (4F2HC) для функционирования на клеточной мембране.

Основная роль SLC7A10 - транспорт малых нейтральных аминокислот, таких как серин, аланин, цистеин, а также D-серина и глицина, что критично для регуляции нейротрансмиссии и метаболизма.

1. Структура и функция белка

Структура:

SLC7A10 состоит из 9 экзонов и кодирует белок с 12 трансмембранными доменами.
SLC7A10 относится к подгруппе HAT (heteromeric amino acid transporters), требующей связи с тяжелой субъединицей SLC3A2 для стабилизации и транспорта.

Функция:

В мозге SLC7A10 регулирует уровни D-серина и глицина - ко-агонистов NMDA-рецепторов, влияя на синаптическую пластичность и когнитивные функции.
В адипоцитах (жировых клетках) транспортер участвует в поглощении серина, необходимого для синтеза глутатиона - ключевого антиоксиданта, снижающего окислительный стресс.

2. Роль в метаболизме и заболеваниях

Ожирение и инсулинорезистентность:

Снижение экспрессии SLC7A10 в жировой ткани коррелирует с гипертрофией адипоцитов, накоплением липидов и повышением уровня реактивных форм кислорода (ROS).
Нарушение транспорта серина приводит к снижению глутатиона, что усугубляет окислительный стресс и способствует развитию инсулинорезистентности.
У мышей и рыб с нокаутом Slc7a10 наблюдается увеличение массы тела и размеров адипоцитов при высококалорийной диете.

Метаболизм BCAA:

При подавлении SLC7A10 в адипоцитах усиливается поглощение аминокислот с разветвленной цепью (BCAA), таких как валин, что способствует липогенезу, что сопровождается повышением уровня 3-гидроксиизобутирата (3-HIB) - маркера инсулинорезистентности.

Неврологические расстройства:

Мутации в SLC7A10 связаны с гиперэкплексией (стартл-болезнью) из-за нарушения глицинергической передачи.
Транспортер рассматривается как мишень для терапии шизофрении, где дисбаланс NMDA-рецепторов играет ключевую роль.

3. Методы исследования

Экспрессия и очистка:

Белок SLC7A10 успешно экспрессируется в E. coli (штамм BL21) с последующей очисткой методом никель-хелатной хроматографии.
Функциональная активность подтверждена в протеолипосомах, где транспорт L-серина происходит без участия Na+.

Структурный анализ:

Гомологичное моделирование на основе бактериальных транспортеров (например, AdiC) и молекулярная динамика выявили ключевые остатки (например, Phe243), участвующие в связывании субстратов и ингибиторов.

4. Перспективы терапии

Модуляция SLC7A10:

Ингибиторы транспортера (например, ACPP и LuAE00527) блокируют поглощение D-серина, что может корректировать гипофункцию NMDA-рецепторов при шизофрении.
В метаболических заболеваниях усиление экспрессии SLC7A10 в адипоцитах может улучшить митохондриальную функцию и снизить окислительный стресс.

5. Инструменты для исследований

Антитела:

Коммерчески доступны поликлональные и моноклональные антитела для детекции SLC7A10 в методах Western blot, ELISA и иммуногистохимии.

Рекомбинантные белки:

Компании предлагают услуги по синтезу и очистке рекомбинантного SLC7A10 для исследований in vitro.

Заключение

Ген SLC7A10 - играет ключевую роль в нейротрансмиссии и метаболизме, а его дисфункция связана с ожирением, диабетом и неврологическими расстройствами.

Современные исследования фокусируются на разработке методов модуляции его активности для терапии этих заболеваний, используя структурные данные и функциональные модели.