Белок-переносчик анионов полосы 3

Белок млекопитающих обнаружен у Homo sapiens

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

Белок-переносчик анионов полосы 3 представляет собой филогенетически консервативный транспортный белок, ответственный за обмен хлорида ( Cl- ⁾ на бикарбонат (HCO _3- ⁾ через плазматические мембраны . Функционально сходными членами клады AE являются AE2 и AE3 . ^[5]

Функция

Полоса 3 присутствует на базолатеральной поверхности α-интеркалированных клеток собирательных трубочек нефрона , которые являются основными клетками почек, секретирующими кислоту. Они генерируют ионы водорода и ионы бикарбоната из углекислого газа и воды – реакция, катализируемая карбоангидразой . Ионы водорода перекачиваются в собирательные канальцы с помощью вакуолярной H ⁺ АТФазы , апикального протонного насоса , который таким образом выделяет кислоту в мочу . kAE1, почечная изоформа AE1, обменивает бикарбонат на хлорид на базолатеральной поверхности, по существу возвращая бикарбонат в кровь. ^Здесь он выполняет две ^{функции :}

• Электронейтральный обмен хлоридов и бикарбонатов через плазматическую мембрану происходит в соотношении один к одному. Это имеет решающее значение для поглощения CO ₂ эритроцитами и превращения (путем гидратации, катализируемой карбоангидразой ) в протон и ион бикарбоната . Затем бикарбонат выводится (в обмен на хлорид) из клетки по полосе 3.
• Физическая связь плазматической мембраны с подлежащим мембранным скелетом (посредством связывания с анкирином и белком 4.2 ). По-видимому, это сделано для предотвращения потери поверхности мембраны, а не для сборки скелета мембраны.

Распределение

Он повсеместно распространен среди позвоночных . У млекопитающих ^он присутствует в двух конкретных ^{местах :}

• клеточную мембрану эритроцитов ( красных кровяных телец) и
• базолатеральная поверхность альфа- интеркалированных клеток (тип клеток , секретирующих кислоту) в собирательных трубочках почки .

Генные продукты

Эритроцитарная и почечная формы представляют собой разные изоформы одного и того же белка . ^[6]

Изоформа эритроцитов AE1, известная как eAE1, состоит из 911 аминокислот. eAE1 является важным структурным компонентом клеточной мембраны эритроцитов, составляя до 25% поверхности клеточной мембраны. Каждая эритроцит содержит примерно один миллион копий eAE1. ^{[ нужна цитата ]}

Почечная изоформа AE1, известная как kAE1 (которая на 65 аминокислот короче эритроидной AE1), обнаруживается в базолатеральной мембране альфа-интеркалированных клеток кортикальных собирательных трубочек почки. ^{[ нужна цитата ]}

Клиническое значение

Мутации AE1 почек вызывают дистальный (тип 1) почечный канальцевый ацидоз , который представляет собой неспособность 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. ^{[ нужна цитата ]}

Мутации эритроида AE1, затрагивающие внеклеточные домены молекулы, могут вызывать изменения группы крови человека, поскольку полоса 3 определяет антигенную систему Диего ( группу крови ). ^{[ нужна цитата ]}

Что еще более важно, эритроидные мутации AE1 вызывают 15–25% случаев наследственного сфероцитоза (заболевания, связанные с прогрессирующей потерей мембран эритроцитов), а также вызывают наследственные состояния наследственного стоматоцитоза ^[7] и овалоцитоза Юго-Восточной Азии . ^[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, поэтому первоначально она была названа «полосой 3». ^[14]

Смотрите также

• Кластер дифференциации
• Семейство анионообменников

Рекомендации

1. GRCh38: выпуск Ensembl 89: ENSG00000004939 - Ensembl , май 2017 г.
2. GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000006574 - Ensembl , май 2017 г.
3. "Ссылка на Human PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
4. "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
5. Альпер С.Л. (2009). «Молекулярная физиология и генетика Na+-независимых анионитов SLC4». Журнал экспериментальной биологии . 212 (11): 1672–1683. дои : 10.1242/jeb.029454. ПМК 2683012 . ПМИД  19448077. 
6. Шлютер К., Дренкхан Д. (август 1986 г.). «Совместная кластеризация денатурированного гемоглобина с полосой 3: его роль в связывании аутоантител против полосы 3 с аномальными и старыми эритроцитами». Учеб. Натл. акад. наук. США . 83 (16): 6137–41. Бибкод : 1986PNAS...83.6137S. дои : 10.1073/pnas.83.16.6137 . ПМК 386454 . ПМИД  3461480. 
7. Брюс Л.Дж., Робинсон Х.К., Гизуарн Х., Боргезе Ф., Харрисон П., Кинг М.Дж., Гуде Дж.С., Коулз С.Э., Гор Д.М., Лутц Х.У., Фикарелла Р., Лейтон Д.М., Иоласкон А., Эллори Дж.К., Стюарт Г.В. (2005). «Утечка моновалентных катионов в эритроцитах человека, вызванная одиночными аминокислотными заменами в транспортном домене хлорид-бикарбонатного обменника полосы 3, AE1». Нат. Жене . 37 (11): 1258–63. дои : 10.1038/ng1656. PMID  16227998. S2CID  23554234.
8. Джаролим П., Палек Дж., Амато Д., Хасан К., Сапак П., Медсестра Г.Т., Рубин Х.Л., Чжай С., Сахр К.Э., Лю С.К. (1991). «Делекция гена полосы 3 эритроцитов при устойчивом к малярии овалоцитозе в Юго-Восточной Азии». Учеб. Натл. акад. наук. США . 88 (24): 11022–6. Бибкод : 1991PNAS...8811022J. дои : 10.1073/pnas.88.24.11022 . ПМК 53065 . ПМИД  1722314. 
9. Стерлинг Д., Райтмайер Р.А., Кейси-младший (декабрь 2001 г.). «Транспортный метаболон. Функциональное взаимодействие карбоангидразы II и хлоридно-бикарбонатных обменников». Ж. Биол. Хим . 276 (51): 47886–94. дои : 10.1074/jbc.M105959200 . ПМИД  11606574.
10. Винс Дж.В., Райтмайер Р.А. (октябрь 1998 г.). «Карбоангидраза II связывается с карбоксильным концом полосы 3 человека, обменника C1-/HCO3- эритроцитов». Ж. Биол. Хим . 273 (43): 28430–7. дои : 10.1074/jbc.273.43.28430 . ПМИД  9774471.
11. Винс Дж.В., Карлссон Ю., Райтмайер Р.А. (ноябрь 2000 г.). «Локализация сайта связывания анионообменника Cl-/HCO3- в аминоконцевой области карбоангидразы II». Биохимия . 39 (44): 13344–9. дои : 10.1021/bi0015111. ПМИД  11063570.
12. Винс Дж.В., Райтмайер Р.А. (май 2000 г.). «Идентификация сайта связывания карбоангидразы II в анионообменнике Cl (-) / HCO (3) (-) AE1». Биохимия . 39 (18): 5527–33. дои : 10.1021/bi992564p. ПМИД  10820026.
13. Стерлинг Д., Альварес Б.В., Кейси-младший (июль 2002 г.). «Внеклеточный компонент транспортного метаболона. Внеклеточная петля 4 человеческого обменника AE1 Cl-/HCO3- связывает карбоангидразу IV». Ж. Биол. Хим . 277 (28): 25239–46. дои : 10.1074/jbc.M202562200 . ПМИД  11994299.
14. Альбертс, Брюс; Джонсон, Александр; Льюис, Джулиан; Рафф, Мартин; Робертс, Кейт; Уолтер, Питер. Молекулярная биология клетки (Четвертое изд.). Гирляндная наука. п. 604. ИСБН 0815332181.

дальнейшее чтение

• Таннер М.Дж. (1993). «Молекулярная и клеточная биология анионообменника эритроцитов (АЕ1)». Семин. Гематол . 30 (1): 34–57. ПМИД  8434259.
• Чемберс Э.Дж., Аскин Д., Блумберг ГБ, Ринг С.М., Таннер М.Дж. (1998). «Исследование структуры трансмембранной области и цитоплазматической петли анионообменника эритроцитов человека (полоса 3, AE1)». Биохим. Соц. Транс . 26 (3): 516–20. дои : 10.1042/bst0260516. ПМИД  9765907.
• Инаба М (2002). «[Группа 3: расширение знаний о ее функциях]». Сэйкагаку . 73 (12): 1431–5. ПМИД  11831035.
• Таннер М.Дж. (2002). «Анионит группы 3 и его участие в заболеваниях эритроцитов и почек». Курс. Мнение. Гематол . 9 (2): 133–9. дои : 10.1097/00062752-200203000-00009. PMID  11844997. S2CID  30536102.
• Шаякул С., Альпер С.Л. (2004). «Дефекты обработки и транспортировки обменника AE1 Cl ^- /HCO ₃ ^-, связанные с наследственным дистальным почечным канальцевым ацидозом». Клин. Эксп. Нефрол . 8 (1): 1–11. дои : 10.1007/s10157-003-0271-x. PMID  15067510. S2CID  5671983.

Внешние ссылки

• Система групп крови Диего в базе данных мутаций генов антигенов группы крови BGMUT в NCBI , NIH
• Band+3+Protein в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
• Хлорид-бикарбонат + антипортеры в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
• Местоположение генома SLC4A1 человека и страница сведений о гене SLC4A1 в браузере генома UCSC .