Митоферрин-1 - Mitoferrin-1

SLC25A37
Идентификаторы
Псевдонимы	SLC25A37, MFRN, MFRN1, MSC, MSCP, PRO1278, PRO1584, PRO2217, HT015, семейство носителей растворенного вещества 25 член 37
Внешние идентификаторы	OMIM: 610387 MGI: 1914962 ГомолоГен: 74739 Генные карты: SLC25A37
Расположение гена (человек) Chr. Хромосома 8 (человек)[1] Группа 8p21.2 Начинать 23,528,956 бп[1] Конец 23,575,463 бп[1]
Расположение гена (Мышь) Chr. Хромосома 14 (мышь)[2] Группа 14 | 14 D2 Начинать 69,241,848 бп[2] Конец 69,285,112 бп[2]
Генная онтология Молекулярная функция • GO: 0097689 активность трансмембранного переносчика ионов железа • GO: 0022891 активность трансмембранного переносчика Сотовый компонент • мембрана • митохондрия • митохондриальная внутренняя мембрана • неотъемлемый компонент мембраны Биологический процесс • ионный транспорт • гомеостаз ионов железа • митохондриальный транспорт • митохондриальный транспорт ионов железа Источники:Амиго / QuickGO
Ортологи
Разновидность	Человек	Мышь
Entrez	51312	67712
Ансамбль	ENSG00000147454	ENSMUSG00000034248
UniProt	Q9NYZ2	Q920G8
RefSeq (мРНК)	NM_016612 NM_001317812 NM_001317813 NM_001317814	NM_026331 NM_030054
RefSeq (белок)	NP_001304741 NP_001304742 NP_001304743 NP_057696	NP_080607
Расположение (UCSC)	Chr 8: 23.53 - 23.58 Мб	Chr 14: 69.24 - 69.29 Мб
PubMed поиск	[3]	[4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши

Митоферрин-1 (Mfrn1) - 38 кДа белок^[5] который закодирован SLC25A37 ген в людях.^[6][7] Он является членом Митохондриальный носитель (MC) Суперсемейство, однако, его металлический груз отличает его от других членов этого семейства. Mfrn1 играет ключевую роль в гомеостазе митохондриального железа в качестве переносчика железа, импортируя двухвалентное железо из межмембранного пространства митохондрий в митохондриальный матрикс для биосинтеза гемовых групп и кластеров Fe-S.^[8] Этот процесс жестко регулируется, учитывая окислительно-восстановительный потенциал железного груза Митоферрина. Mfrn1 паралогичен Митоферрин-2 (Mfrn2), белок 39 кДа, кодируемый SLC25A28 ген у человека.^[5] Mfrn1 высоко экспрессируется в дифференцирующихся эритроидных клетках и в других тканях на низких уровнях, тогда как Mfrn2 экспрессируется повсеместно в неэритроидных тканях.^[9][5]

Функция

Молекулярные детали переноса железа для гема и Железно-серный кластер синтез до сих пор неясен, однако было показано, что Митоферрин-1 образует олигомерные комплексы с АТФ-связывающий кассетный транспортер ABCB10 и Феррохелатаза (или протопорфирин феррохелатаза).^[10] Более того, связывание ABC10 увеличивает стабильность и функциональность Mfrn1, предполагая, что транскрипционные и посттрансляционные механизмы дополнительно регулируют клеточный и митохондриальный гомеостаз железа.^[11]Рекомбинантный Mfrn1 in vitro обладает микромолярным сродством к следующим переходным металлам первого ряда: железу (II), марганцу (II), кобальту (II) и никелю (II).^[12] Транспорт железа Mfrn1 был восстановлен в протеолипосомах, где белок также был способен транспортировать марганец, кобальт, медь и цинк, однако он отличался от никеля, несмотря на вышеупомянутую аффинность.^[12] Примечательно, что Mfrn1, по-видимому, переносит свободные ионы железа в отличие от любого вида хелатных комплексов железа.^[12] Кроме того, Mfrn1 селективен против двухвалентных ионов щелочных металлов.^[12]Mfrn1 и его паралог Mfrn2 обладают дополнительными функциями, хотя точное соотношение все еще не определено. Например, продукция гема восстанавливается за счет экспрессии Mfrn2 в клетках, в которых происходит молчание по Mfrn1, и за счет эктопической экспрессии Mfrn1 в неэритроидных клетках, в которых происходит молчание по Mfrn2, где Mfrn1 накапливается из-за увеличения периода полужизни белка.^[13] Напротив, эктопическая экспрессия Mfrn2 не способна восстанавливать гемовый продукт в эритроидных клетках, замалчиваемых для Mfrn1, потому что Mfrn2 не может накапливаться в митохондриях.^[13]

Клиническое значение

Митоферрин-1 участвует в заболеваниях, связанных с нарушением гомеостаза железа, что приводит к дисбалансу железа или порфирина.^[14] Например, аномальная экспрессия Mfrn1 может способствовать Эритропоэтическая протопорфирия,^[15] порфириновая болезнь, связанная с мутациями в Феррохелатаза фермент.^[15] Селективная делеция Mfrn1 у взрослых мышей привела к тяжелой анемии, а не к порфирии.^[16] вероятно, потому что Белок, связывающий элементы, реагирующие на железо (в частности, IRE-BP1) транскрипционно регулирует биогенез порфиринов, ингибируя его в отсутствие Mfrn1.^[9]Mfrn1 также участвует в депрессии^[17] и миелиновый диспластический синдром.^[18]

Исследования на животных

Важность митоферринов в биосинтезе гема и кластера Fe-S была впервые обнаружена у анемичных мутантов рыбок данио. фраскати.^[6] Исследования на мышах показали, что полная делеция Mfrn1 приводит к эмбриональной летальности, в то время как избирательная делеция у взрослых вызывает тяжелую анемию, как указано выше.^[16] Экспрессия мышиного Mfrn1 способствовала нокауту у рыбок данио, указывая на то, что ген является высоко эволюционно консервативным.^[14] Фактор транскрипции, ГАТА-1, непосредственно регулирует экспрессию Mfrn1 у рыбок данио посредством дистальных цис-регуляторных элементов Mfrn1.^[19] В C. elegans, снижение экспрессии Mfrn1 приводит к аномальному развитию и увеличению продолжительности жизни примерно на 50-80%.^[20]

Смотрите также

• Семейство носителей растворенных веществ

Рекомендации

1. ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000147454 - Ансамбль, Май 2017
2. GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000034248 - Ансамбль, Май 2017
3. "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
4. "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
5. Хунг Х.И., Шварц Дж. М., Мальдонадо Е. Н., Лемастерс Дж. Дж., Ниеминен А. Л. (январь 2013 г.). «Митоферрин-2-зависимое поглощение митохондриального железа повышает чувствительность клеток плоскоклеточного рака головы и шеи человека к фотодинамической терапии». Журнал биологической химии. 288 (1): 677–86. Дои:10.1074 / jbc.M112.422667. ЧВК  3537066. PMID  23135267.
6. Shaw GC, Cope JJ, Li L, Corson K, Hersey C, Ackermann GE, Gwynn B, Lambert AJ, Wingert RA, Traver D, Trede NS, Barut BA, Zhou Y, Minet E, Donovan A, Brownlie A, Balzan R , Weiss MJ, Peters LL, Kaplan J, Zon LI, Paw BH (март 2006 г.). «Митоферрин необходим для усвоения эритроидного железа». Природа. 440 (7080): 96–100. Дои:10.1038 / природа04512. PMID  16511496. S2CID  4429335.
7. "Entrez Gene: семейство 25 носителей растворенного вещества SLC25A37, член 37".
8. Hentze MW, Muckenthaler MU, Galy B, Camaschella C (июль 2010 г.). «Двое в танго: регуляция метаболизма железа у млекопитающих». Клетка. 142 (1): 24–38. Дои:10.1016 / j.cell.2010.06.028. PMID  20603012. S2CID  23971474.
9. Чунг Дж., Андерсон С.А., Гвинн Б., Палуба К.М., Чен М.Дж., Лангер Н.Б., Шоу Г.К., Хьюстон, Северная Каролина, Бойер Л.Ф., Датта С., Парадкар П.Н., Ли Л., Вей З., Ламберт А.Дж., Шар К., Виттиг Дж.Г., Чен В. , Лу В., Гали Б., Schlaeger TM, Hentze MW, Ward DM, Kaplan J, Eisenstein RS, Peters LL, Paw BH (март 2014 г.). «Регуляторный белок-1 железа защищает от порфирии с дефицитом митоферрина-1». Журнал биологической химии. 289 (11): 7835–43. Дои:10.1074 / jbc.M114.547778. ЧВК  4022844. PMID  24509859.
10. Чен В., Дейли Х.А., По Б.Х. (июль 2010 г.). «Феррохелатаза образует олигомерный комплекс с митоферрином-1 и Abcb10 для биосинтеза эритроидного гема». Кровь. 116 (4): 628–30. Дои:10.1182 / кровь-2009-12-259614. ЧВК  3324294. PMID  20427704.
11. Чен В., Парадкар П.Н., Ли Л., Пирс Е.Л., Лангер Н.Б., Такахаши-Макисе Н., Хайд Б.Б., Ширихай О.С., Уорд Д.М., Каплан Дж., По Б.Х. (сентябрь 2009 г.). «Abcb10 физически взаимодействует с митоферрином-1 (Slc25a37), чтобы повысить его стабильность и функцию в митохондриях эритроидов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 106 (38): 16263–8. Дои:10.1073 / pnas.0904519106. ЧВК  2752562. PMID  19805291.
12. Кристенсон Э. Т., Гальегос А. С., Банерджи А. (март 2018 г.). «Восстановление in vitro, функциональное вскрытие и мутационный анализ транспорта ионов металлов митоферрином-1». Журнал биологической химии. 293 (10): 3819–3828. Дои:10.1074 / jbc.M117.817478. ЧВК  5846140. PMID  29305420.
13. Paradkar PN, Zumbrennen KB, Paw BH, Ward DM, Kaplan J (февраль 2009 г.). «Регулирование импорта митохондриального железа через дифференциальный оборот митоферрина 1 и митоферрина 2». Молекулярная и клеточная биология. 29 (4): 1007–16. Дои:10.1128 / MCB.01685-08. ЧВК  2643804. PMID  19075006.
14. Shaw GC, Cope JJ, Li L, Corson K, Hersey C, Ackermann GE, Gwynn B, Lambert AJ, Wingert RA, Traver D, Trede NS, Barut BA, Zhou Y, Minet E, Donovan A, Brownlie A, Balzan R , Weiss MJ, Peters LL, Kaplan J, Zon LI, Paw BH (март 2006 г.). «Митоферрин необходим для усвоения эритроидного железа». Природа. 440 (7080): 96–100. Дои:10.1038 / природа04512. PMID  16511496. S2CID  4429335.
15. Ван И, Лангер Н.Б., Шоу Г.К., Ян Г., Ли Л., Каплан Дж., По Б.Х., Блумер-младший (июль 2011 г.). «Аномальная экспрессия митоферрина-1 у пациентов с эритропоэтической протопорфирией». Экспериментальная гематология. 39 (7): 784–94. Дои:10.1016 / j.exphem.2011.05.003. ЧВК  3143264. PMID  21627978.
16. Троадек М.Б., Уорнер Д., Уоллес Дж., Томас К., Спангруд Дж. Дж., Филлипс Дж., Халимончук О., По Б. Х., Уорд Д. М., Каплан Дж. (Май 2011 г.). «Направленная делеция гена Mitoferrin1 мыши: от анемии до протопорфирии». Кровь. 117 (20): 5494–502. Дои:10.1182 / кровь-2010-11-319483. ЧВК  3109720. PMID  21310927.
17. Хо YX, Хуан Л., Чжан Д.Ф., Яо Ю.Г., Фанг Ю.Р., Чжан С., Ло XJ (декабрь 2016 г.). «Идентификация SLC25A37 как гена риска серьезного депрессивного расстройства». Журнал психиатрических исследований. 83: 168–175. Дои:10.1016 / j.jpsychires.2016.09.011. PMID  27643475.
18. Visconte V, Avishai N, Mahfouz R, Tabarroki A, Cowen J, Sharghi-Moshtaghin R, Hitomi M, Rogers HJ, Hasrouni E, Phillips J, Sekeres MA, Heuer AH, Saunthararajah Y, Barnard J, Tiu RV (январь 2015 г.) . «Отчетливая архитектура железа у пациентов с миелодиспластическим синдромом, мутантным по SF3B1, связана с вариантом сплайсинга SLC25A37 с сохраненным интроном». Лейкемия. 29 (1): 188–95. Дои:10.1038 / leu.2014.170. PMID  24854990. S2CID  10475563.
19. Амиго Д.Д., Ю. М., Троадек М.Б., Гвинн Б., Куни Д.Д., Ламберт А.Дж., Чи Н.К., Вайс М.Дж., Питерс Л.Л., Каплан Дж., Кантор А.Б., По Б.Х. (апрель 2011 г.). «Идентификация дистальных цис-регуляторных элементов в локусах митоферрина мышей с использованием трансгенеза рыбок данио». Молекулярная и клеточная биология. 31 (7): 1344–56. Дои:10.1128 / MCB.01010-10. ЧВК  3135305. PMID  21248200.
20. Рен Й, Ян С., Тан Дж, Йе В, Лю Д., Цянь Х, Дин З, Чжун И, Чжан Дж, Цзян Д., Чжао Й, Лу Дж (11 января 2018 г.). «Уменьшение митоферрина приводит к аномальному развитию и увеличению продолжительности жизни у Caenorhabditis elegans». PLOS ONE. 7 (1): e29666. Дои:10.1371 / journal.pone.0029666. ЧВК  3256167. PMID  22253756.

дальнейшее чтение

• Маруяма К., Сугано С. (январь 1994 г.). «Олиго-кэппинг: простой метод замены кэп-структуры эукариотических мРНК олигорибонуклеотидами». Ген. 138 (1–2): 171–4. Дои:10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID  8125298.
• Судзуки Ю., Ёситомо-Накагава К., Маруяма К., Суяма А., Сугано С. (октябрь 1997 г.). «Создание и характеристика полноразмерной библиотеки кДНК, обогащенной по 5'-концу». Ген. 200 (1–2): 149–56. Дои:10.1016 / S0378-1119 (97) 00411-3. PMID  9373149.
• Hu RM, Han ZG, Song HD, Peng YD, Huang QH, Ren SX, Gu YJ, Huang CH, Li YB, Jiang CL, Fu G, Zhang QH, Gu BW, Dai M, Mao YF, Gao GF, Rong R , Е М., Чжоу Дж., Сюй Ш., Гу Дж., Ши Дж. X, Джин В. Р., Чжан К. К., Ву TM, Хуан Г. Ю., Чен З, Чен М. Д., Чен Дж. Л. (август 2000 г.). «Профили экспрессии генов в оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники человека и клонирование полноразмерной кДНК». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 97 (17): 9543–8. Дои:10.1073 / pnas.160270997. ЧВК  16901. PMID  10931946.
• Ли QZ, Eckenrode S, Ruan QG, Wang CY, Shi JD, McIndoe RA, She JX (ноябрь 2001 г.). «Быстрое снижение уровня РНК нового гена белка-переносчика митохондрий мыши (Mscp) в возрасте 4-5 недель». Геном млекопитающих. 12 (11): 830–6. Дои:10.1007 / s00335001-2075-1. PMID  11845285. S2CID  1743722.
• Оцуки Т., Ота Т., Нисикава Т., Хаяси К., Сузуки Ю., Ямамото Дж., Вакамацу А., Кимура К., Сакамото К., Хатано Н., Кавай Ю., Исии С., Сайто К., Кодзима С., Сугияма Т., Оно Т., Окано К. , Йошикава Ю., Аотсука С., Сасаки Н., Хаттори А., Окумура К., Нагаи К., Сугано С., Исогай Т. (2007). «Сигнальная последовательность и ловушка ключевого слова in silico для отбора полноразмерных кДНК человека, кодирующих секрецию или мембранные белки из библиотек олигокапированных кДНК». ДНК исследования. 12 (2): 117–26. Дои:10.1093 / dnares / 12.2.117. PMID  16303743.

Эта статья включает текст из Национальная медицинская библиотека США, который находится в всеобщее достояние.