Däggdjursprotein som finns i Homo sapiens
|
| SLC46A1 |
|---|
| Identifiers |
|---|
|
, G21, HCP1, PCFT, lösta bärarfamilj 46 medlem 1 |
| Externa ID:n |
|
|
|
|
|
|
| Wikidata |
|
Den protonkopplade folattransportören är ett protein som hos människor kodas av SLC46A1 -genen . De huvudsakliga fysiologiska rollerna för PCFT är att förmedla tarmabsorptionen av folat (vitamin B9) och dess leverans till det centrala nervsystemet .
Strukturera
PCFT finns på kromosom 17q11.2 och består av fem exoner som kodar för ett protein med 459 aminosyror och en MW på ~50kDa. PCFT är mycket konserverat och delar 87 % identitet med mus- och rått-PCFT och behåller mer än 50 % aminosyraidentitet med proteinerna från groda (XP415815) och zebrafisk (AAH77859). Strukturellt finns det tolv transmembranspiraler med N- och C-ändarna riktade mot cytoplasman och en stor inre slinga som delar molekylen på mitten. Det finns två glykosyleringsställen (N58, N68) och en disulfidbindning som förbinder resterna C66, i den 1:a och C298 i den fjärde, externa slingan. Varken glykosylering eller disulfidbindningen är väsentliga för funktion. Rester har identifierats som spelar en roll i protonkoppling, protonbindning, folatbindning och oscillation av bäraren mellan dess konformationstillstånd. PCFT bildar oligomerer och några av de länkande resterna har identifierats.
Egenskaper och reglering
PCFT-medierad transport in i celler är optimal vid pH 5,5. Den låga pH-aktiviteten och den strukturella specificiteten hos PCFT (hög affinitet för folsyra och låg affinitet för PT523 - en icke-polyglutambar analog av aminopterin) skiljer denna transportör funktionellt från den andra stora folattransportören, den reducerade folatbäraren ( optimal aktivitet vid pH 7,4, mycket låg affinitet för folsyra och mycket hög affinitet för PT523), en annan medlem (SLC19A1) i superfamiljen av lösta transportörer. Inflöde medierat av PCFT är elektrogent och kan bedömas genom ström, cellulär försurning och radiospårupptag. Influx har ett Km-intervall på 0,5 till 3µM för de flesta folater och antifolater vid pH 5,5. Inflödet Km stiger och inflödet Vmax sjunker när pH höjs, minst så för antifolatet, pemetrexed . Transportören är specifik för monoglutamylformerna av folater. En mängd olika organiska anjoner hämmar PCFT-medierad transport vid extremt högt förhållande mellan inhibitor och folat, de mest potenta är sulfobromoftalein, p-aminobensylglutamat och sulfathalazin. Detta kan ha farmakologisk relevans när det gäller den hämmande effekten av dessa medel på den intestinala absorptionen av folater. PCFT-minimalpromotorn har definierats och innehåller ett NRF1-svarselement. Det finns också bevis för en roll av vitamin D i regleringen av PCFT med ett VDR-svarselement uppströms om den minimala promotorn. PCFT-mRNA rapporterades öka hos möss med folatbrist.
Uttrycksmönster
PCFT uttrycks i den proximala jejunum med en lägre nivå av uttryck någon annanstans i tarmen. Uttrycket är lokaliserat till det apikala membranet av intestinala och polariserade MDCK-hundsnjurceller. PCFT uttrycks också vid det basolaterala membranet i plexus choroid. Med tanke på de låga nivåerna av folat i cerebrospinalvätskan (CSF) hos PCFT-nullmänniskor, måste PCFT spela en roll i transporten av folater över plexus choroid in i CSF; den underliggande mekanismen för detta har dock inte fastställts. PCFT uttrycks vid det sinusformade (basolaterala) membranet i hepatocyten, det apikala borstgränsmembranet i njurens proximala tubuli, det basolaterala membranet i retinala pigmentepitelet och placentan. Det finns en framträdande låg-pH-folattransportaktivitet i cellerna och/eller membranvesiklar härledda från dessa vävnader, vilket i vissa fall har visat sig vara indikativt på en protonkopplad folattransportprocess. Det är dock oklart i vilken utsträckning PCFT bidrar till folattransport över dessa epitel.
Konsekvenser av att PCFT förlorar sin funktion
Den fysiologiska rollen för PCFT är känd baserat på fenotypen hos patienter med funktionsförlustmutationer av denna gen - den sällsynta autosomala ärftliga störningen, hereditär folatmalabsorption (HFM). Dessa försökspersoner har två stora abnormiteter: (i) allvarlig systemisk folatbrist och (ii) en defekt i transporten av folater från blod över plexus choroid plexus till CSF med mycket låga CSF folatnivåer även när blodfolatnivån är korrigerad eller supranormal . Allvarlig anemi, vanligtvis makrocytisk , följer alltid folatbristen. Ibland finns det pancytopeni och/eller hypogammaglobulinemi och/eller T-cellsdysfunktion som kan resultera i infektioner som Pneumocystis jirovecii pneumoni. Det kan finnas GI-tecken inklusive diarré och mukosit. CNS folatbrist är associerad med en mängd olika neurologiska fynd inklusive utvecklingsförseningar och anfall. Fenotypen av PCFT-null-musen har rapporterats och speglar många av fynden hos människor. PCFT rapporterades initialt vara en hemtransportör med låg affinitet . En roll för PCFT i hem- och järnhomeostas utesluts dock av observationen att människor eller möss med PCFT-mutationer med förlust av funktion inte har järn- eller hembrist och anemin, och alla andra systemiska konsekvenser av förlusten av denna transportör, är helt korrigerade med högdos oralt eller lågdos parenteralt folat.
Potentiell farmakologisk roll
På grund av Warburg-effekten och en försämrad blodtillförsel växer epitelcancer hos människor i en sur miljö, eftersom laktat produceras under anaerob glykolys. Eftersom PCFT-aktivitet är optimal vid lågt pH, och dess uttryck och en framträdande låg-pH-transportaktivitet är närvarande i humana cancerformer, finns det intresse för att utnyttja dessa egenskaper genom att utveckla antifolater som har en hög affinitet för denna transportör och en mycket låg affinitet för den reducerade folatbäraren som levererar antifolater till normala vävnader och därigenom medierar toxiciteten hos dessa medel. En ny klass av inhibitorer av en kolinkorporering i puriner håller på att utvecklas med dessa egenskaper. Pemetrexed, en antifolathämmare främst av tymidylatsyntas, är ett bra substrat för PCFT även vid neutralt pH jämfört med andra antifolater och folater.
