Белок-транспортер анионов полосы 3

SLC4A1
Доступные структуры
ПДБ	Поиск ортолога: PDBe RCSB
Список идентификационных кодов PDB
	1BH7, 1BNX, 1BTQ, 1BTR, 1BTS, 1BTT, 1BZK, 1HYN, 3BTB, 2BTA, 2BTB, 4KY9, 4YZF
Идентификаторы
Псевдонимы	SLC4A1 , семейство переносчиков растворенных веществ 4 (анионообменник), член 1 (группа крови Диего), AE1, BND3, CD233, DI, EMPB3, EPB3, FR, RTA1A, SW, WD, WD1, WR, CHC, SAO, SPH4, семейство переносчиков растворенных веществ 4, член 1 (группа крови Диего)
Внешние идентификаторы	ОМИМ : 109270; МГИ : 109393; гомологен : 133556; Генные карты : SLC4A1; OMA :SLC4A1 — ортологи
Расположение гена ( человек )
Хр.	Хромосома 17 (человек)
Конец	44,268,141 п.н.
Расположение гена ( Мышь )
Хр.	Хромосома 11 (мышь)
Конец	102,257,029 п.н.
Паттерн экспрессии РНК
	Верх выражен в
	трабекулярная кость; ; костный мозг; ; клетки костного мозга; ; мозговое вещество почки; ; кровь; ; моноцит; ; почечный каналец; ; полая вена; ; клубочек; ; человеческая почка;
	Верх выражен в
	фетальная печеночная гемопоэтическая клетка-предшественник; ; кровь; ; большеберцово-бедренный сустав; ; человеческий плод; ; внутренняя сонная артерия; ; тело бедренной кости; ; наружная сонная артерия; ; желточный мешок; ; эндокардиальная подушка; ; селезенка;
	Больше данных по справочным выражениям
	Больше данных по справочным выражениям
Генная онтология
Молекулярная функция	активность гомодимеризации белка; активность белок-мембранного адаптера; активность трансмембранного переносчика хлорида; транспортерная активность; активность трансмембранного переносчика анионов; активность трансмембранного переносчика бикарбоната; связывание белков; связывание анкирина; активность неорганического анионита; активность симпортера натрия:бикарбоната; связывание гемоглобина;
Клеточный компонент	неотъемлемый компонент мембраны; микрочастица крови; мембрана; кортикальный цитоскелет; плазматическая мембрана; неотъемлемый компонент плазматической мембраны; базолатеральная плазматическая мембрана; внеклеточная экзосома; Z дискдкач; цитоплазматическая сторона плазматической мембраны;
Биологический процесс	транспорт анионов; транспорт бикарбоната; клеточный ионный гомеостаз; транспорт хлорида; транспорт ионов; регуляция внутриклеточного pH; анионный трансмембранный транспорт; хлорид трансмембранный транспорт; Трансмембранный транспорт ионов натрия; транспорт; гликолитический процесс; свертывание крови; фосфолипидная стимуляция плазматической мембраны; отрицательная регуляция объема мочи; повышение pH; развитие эритроцитов; локализация белка на плазматической мембране;
	Источники:Amigo/QuickGO
Ортологи
	6521
	20533
	ENSG00000004939
	ENSMUSG00000006574
	Р02730
	Р04919
	NM_000342
	NM_011403
	NP_000333
	NP_035533
	Викиданные
Просмотр/редактирование человека	Просмотр/редактирование мыши

Белок млекопитающих обнаружен у Homo sapiens

Белок-транспортер анионов полосы 3 , также известный как анионообменник 1 ( AE1 ) или белок полосы 3 или переносчик растворенных веществ, член 1 семейства 4 (SLC4A1), представляет собой белок , который кодируется геном SLC4A1 у человека.

Транспортный белок анионов полосы 3 является филогенетически сохраненным транспортным белком, ответственным за опосредование обмена хлорида (Cl ⁻ ) с бикарбонатом (HCO ₃⁻ ) через плазматические мембраны . Функционально схожими членами клады AE являются AE2 и AE3 . ^[5]

Функция

Band 3 присутствует в базолатеральной поверхности α-интеркалированных клеток собирательных трубочек нефрона , которые являются основными кислотосекретирующими клетками почки. Они генерируют ионы водорода и ионы бикарбоната из углекислого газа и воды — реакция, катализируемая карбоангидразой . Ионы водорода закачиваются в собирательные трубочки вакуолярной H ⁺ АТФазой , апикальным протонным насосом , который таким образом выделяет кислоту в мочу . kAE1, почечная изоформа AE1, обменивает бикарбонат на хлорид на базолатеральной поверхности, по сути возвращая бикарбонат в кровь. Здесь он выполняет две функции: ^{[ необходима цитата ]}

Электронейтральный хлорид и бикарбонат обмениваются через плазматическую мембрану по принципу один к одному. Это имеет решающее значение для поглощения CO2 _{эритроцитом} и преобразования (путем гидратации, катализируемой карбоангидразой ) в протон и ион бикарбоната . Затем бикарбонат выводится (в обмен на хлорид) из клетки полосой 3.
Физическая связь плазматической мембраны с нижележащим мембранным скелетом (через связывание с анкирином и белком 4.2 ). По-видимому, это предотвращает потерю поверхности мембраны, а не связано со сборкой мембранного скелета.

Распределение

Он повсеместно распространен среди позвоночных . У млекопитающих он присутствует в двух специфических местах: ^{[ необходима цитата ]}

клеточная мембрана эритроцита ( красного кровяного тельца) и
базолатеральная поверхность альфа- интеркалированной клетки (тип клеток, секретирующих кислоту) в собирательной трубочке почки .

Генные продукты

Эритроцитарная и почечная формы являются различными изоформами одного и того же белка . ^[6]

Эритроцитарная изоформа AE1, известная как eAE1, состоит из 911 аминокислот. eAE1 является важным структурным компонентом клеточной мембраны эритроцита, составляя до 25% поверхности клеточной мембраны. Каждая эритроцит содержит приблизительно один миллион копий eAE1. ^{[ необходима цитата ]}

Почечная изоформа AE1, известная как kAE1 (которая на 65 аминокислот короче эритроидного AE1), обнаружена в базолатеральной мембране альфа-интеркалированных клеток в кортикальном собирательном канальце почки. ^{[ необходима цитата ]}

Клиническое значение

Мутации почечного AE1 вызывают дистальный (тип 1) почечный канальцевый ацидоз , который является неспособностью подкислять мочу, даже если кровь слишком кислая . Эти мутации вызывают заболевания, поскольку они вызывают неправильное нацеливание мутантных белков полосы 3, так что они остаются внутри клетки или иногда направляются на неправильную (т. е. апикальную) поверхность. ^{[ необходима цитата ]}

Мутации эритроидного AE1, влияющие на внеклеточные домены молекулы, могут вызывать изменения в группе крови человека, поскольку полоса 3 определяет систему антигенов Диего ( группу крови ). ^{[ необходима цитата ]}

Что еще более важно, мутации эритроидного AE1 вызывают 15–25% случаев наследственного сфероцитоза (заболевания, связанного с прогрессирующей потерей мембраны эритроцитов), а также вызывают наследственные состояния наследственного стоматоцитоза ^[7] и юго-восточноазиатского овалоцитоза ^[8] .

Взаимодействия

Было показано, что полоса 3 взаимодействует с CA2 ^[9]^[10]^[11]^[12] и CA4 . ^[13]

Открытие

AE1 был обнаружен после SDS-PAGE (электрофореза в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия) клеточной мембраны эритроцитов . Большая «третья» полоса на электрофорезном геле представляла собой AE1, который изначально был назван «полосой 3». ^[14]

Смотрите также

Ссылки

^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000004939 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000006574 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Alper SL (2009). «Молекулярная физиология и генетика Na+-независимых анионообменников SLC4». Журнал экспериментальной биологии . 212 (11): 1672– 1683. doi :10.1242/jeb.029454. PMC 2683012. PMID 19448077 .
^ Schlüter K, Drenckhahn D (август 1986). «Совместная кластеризация денатурированного гемоглобина с полосой 3: ее роль в связывании аутоантител против полосы 3 с аномальными и старыми эритроцитами». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 83 (16): 6137– 41. Bibcode :1986PNAS...83.6137S. doi : 10.1073/pnas.83.16.6137 . PMC 386454 . PMID 3461480.
^ Bruce LJ, Robinson HC, Guizouarn H, Borgese F, Harrison P, King MJ и др. (2005). «Утечки моновалентных катионов в эритроцитах человека, вызванные заменами отдельных аминокислот в транспортном домене хлорид-бикарбонатного обменника полосы 3, AE1». Nat. Genet . 37 (11): 1258– 63. doi : 10.1038/ng1656. PMID 16227998. S2CID 23554234.
^ Jarolim P, Palek J, Amato D, Hassan K, Sapak P, Nurse GT и др. (1991). «Делеция в гене полосы 3 эритроцитов при овалоцитозе, устойчивом к малярии в Юго-Восточной Азии». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 88 (24): 11022– 6. Bibcode : 1991PNAS...8811022J. doi : 10.1073 /pnas.88.24.11022 . PMC 53065. PMID 1722314.
^ Sterling D, Reithmeier RA, Casey JR (декабрь 2001 г.). «Транспортный метаболон. Функциональное взаимодействие карбоангидразы II и хлорид/бикарбонатных обменников». J. Biol. Chem . 276 (51): 47886– 94. doi : 10.1074/jbc.M105959200 . PMID 11606574.
^ Vince JW, Reithmeier RA (октябрь 1998 г.). «Углеангидраза II связывается с карбоксильным концом полосы 3 человека, эритроцитарным обменником C1-/HCO3-». J. Biol. Chem . 273 (43): 28430– 7. doi : 10.1074/jbc.273.43.28430 . PMID 9774471.
^ Vince JW, Carlsson U, Reithmeier RA (ноябрь 2000 г.). «Локализация сайта связывания анионообменника Cl-/HCO3- в аминоконцевой области карбоангидразы II». Биохимия . 39 (44): 13344– 9. doi :10.1021/bi0015111. PMID 11063570.
^ Vince JW, Reithmeier RA (май 2000). «Идентификация сайта связывания карбоангидразы II в анионообменнике Cl(-)/HCO(3)(-) AE1». Биохимия . 39 (18): 5527– 33. doi :10.1021/bi992564p. PMID 10820026.
^ Sterling D, Alvarez BV, Casey JR (июль 2002 г.). «Внеклеточный компонент транспортного метаболона. Внеклеточная петля 4 человеческого обменника AE1 Cl-/HCO3- связывает карбоангидразу IV». J. Biol. Chem . 277 (28): 25239– 46. doi : 10.1074/jbc.M202562200 . PMID 11994299.
^ Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уолтер П. Молекулярная биология клетки (четвертое издание). Garland Science. стр. 604. ISBN 0815332181.

Дальнейшее чтение

Tanner MJ (1993). «Молекулярная и клеточная биология эритроцитарного анионообменника (AE1)». Семин. Гематол . 30 (1): 34–57 . PMID 8434259.
Chambers EJ, Askin D, Bloomberg GB, Ring SM, Tanner MJ (1998). «Исследования структуры трансмембранной области и цитоплазматической петли анионообменника эритроцитов человека (полоса 3, AE1)». Biochem. Soc. Trans . 26 (3): 516– 20. doi :10.1042/bst0260516. PMID 9765907.
Инаба М (2002). «[Группа 3: расширение знаний о ее функциях]». Seikagaku . 73 (12): 1431– 5. PMID 11831035.
Tanner MJ (2002). «Анионообменник полосы 3 и его участие в заболеваниях эритроцитов и почек». Curr. Opin. Hematol . 9 (2): 133– 9. doi :10.1097/00062752-200203000-00009. PMID 11844997. S2CID 30536102.
Шайакул К, Альпер СЛ (2004). «Дефекты в обработке и транспортировке обменника AE1 Cl ⁻ /HCO ₃^−, связанные с наследственным дистальным почечным канальцевым ацидозом». Clin. Exp. Nephrol . 8 (1): 1– 11. doi :10.1007/s10157-003-0271-x. PMID 15067510. S2CID 5671983.

Внешние ссылки

Система групп крови Диего в базе данных мутаций антигенов групп крови BGMUT в NCBI , NIH
Band+3+Protein в рубриках медицинских предметов Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
Хлорид-бикарбонат+антипортеры в Национальной медицинской библиотеке США, медицинские предметные рубрики (MeSH)
Расположение генома человека SLC4A1 и страница с подробностями гена SLC4A1 в браузере геномов UCSC .

[refGRCh38Ensembl-1] GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000004939 – Ensembl , май 2017 г.

[refGRCm38Ensembl-2] GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000006574 – Ensembl , май 2017 г.

[3] "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .

[4] "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .

[5] Alper SL (2009). «Молекулярная физиология и генетика Na+-независимых анионообменников SLC4». Журнал экспериментальной биологии . 212 (11): 1672– 1683. doi :10.1242/jeb.029454. PMC 2683012. PMID 19448077 .

[pmid3461480-6] Schlüter K, Drenckhahn D (август 1986). «Совместная кластеризация денатурированного гемоглобина с полосой 3: ее роль в связывании аутоантител против полосы 3 с аномальными и старыми эритроцитами». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 83 (16): 6137– 41. Bibcode :1986PNAS...83.6137S. doi : 10.1073/pnas.83.16.6137 . PMC 386454 . PMID 3461480.

[pmid16227998-7] Bruce LJ, Robinson HC, Guizouarn H, Borgese F, Harrison P, King MJ и др. (2005). «Утечки моновалентных катионов в эритроцитах человека, вызванные заменами отдельных аминокислот в транспортном домене хлорид-бикарбонатного обменника полосы 3, AE1». Nat. Genet . 37 (11): 1258– 63. doi : 10.1038/ng1656. PMID 16227998. S2CID 23554234.

[pmid1722314-8] Jarolim P, Palek J, Amato D, Hassan K, Sapak P, Nurse GT и др. (1991). «Делеция в гене полосы 3 эритроцитов при овалоцитозе, устойчивом к малярии в Юго-Восточной Азии». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 88 (24): 11022– 6. Bibcode : 1991PNAS...8811022J. doi : 10.1073 /pnas.88.24.11022 . PMC 53065. PMID 1722314.

[pmid11606574-9] Sterling D, Reithmeier RA, Casey JR (декабрь 2001 г.). «Транспортный метаболон. Функциональное взаимодействие карбоангидразы II и хлорид/бикарбонатных обменников». J. Biol. Chem . 276 (51): 47886– 94. doi : 10.1074/jbc.M105959200 . PMID 11606574.

[pmid9774471-10] Vince JW, Reithmeier RA (октябрь 1998 г.). «Углеангидраза II связывается с карбоксильным концом полосы 3 человека, эритроцитарным обменником C1-/HCO3-». J. Biol. Chem . 273 (43): 28430– 7. doi : 10.1074/jbc.273.43.28430 . PMID 9774471.

[pmid11063570-11] Vince JW, Carlsson U, Reithmeier RA (ноябрь 2000 г.). «Локализация сайта связывания анионообменника Cl-/HCO3- в аминоконцевой области карбоангидразы II». Биохимия . 39 (44): 13344– 9. doi :10.1021/bi0015111. PMID 11063570.

[pmid10820026-12] Vince JW, Reithmeier RA (май 2000). «Идентификация сайта связывания карбоангидразы II в анионообменнике Cl(-)/HCO(3)(-) AE1». Биохимия . 39 (18): 5527– 33. doi :10.1021/bi992564p. PMID 10820026.

[pmid11994299-13] Sterling D, Alvarez BV, Casey JR (июль 2002 г.). «Внеклеточный компонент транспортного метаболона. Внеклеточная петля 4 человеческого обменника AE1 Cl-/HCO3- связывает карбоангидразу IV». J. Biol. Chem . 277 (28): 25239– 46. doi : 10.1074/jbc.M202562200 . PMID 11994299.

[14] Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уолтер П. Молекулярная биология клетки (четвертое издание). Garland Science. стр. 604. ISBN 0815332181.