溶质载体家族 7(阳离子氨基酸转运蛋白,y+ 系统),成员 11; SLC7A11
- 系统 Xc(-) 转运蛋白相关蛋白;XCT
HGNC 批准的基因符号:SLC7A11
细胞遗传学位置:4q28.3 基因组坐标(GRCh38):4:138,164,096-138,242,348(来自 NCBI)
▼ 说明
SLC7A11 是不依赖 Na(+) 的异聚阴离子氨基酸转运系统的成员,对胱氨酸和谷氨酸具有高度特异性。在这个系统中,指定为系统 Xc(-),胱氨酸的阴离子形式被转移以交换谷氨酸(Sato 等人总结,1999)。
▼ 克隆与表达
Sato 等人通过表达克隆爪蟾卵母细胞中胱氨酸的摄取(1999) 克隆了小鼠 Slc1a11,他们将其命名为 xCT。在犬胰腺微粒体中进行体外翻译后,推导的 502 个氨基酸蛋白的表观分子量约为 40 kD。小鼠 xCT 被发现具有极高的疏水性,预计包含 12 个跨膜结构域。激活的小鼠巨噬细胞的 Northern 印迹分析检测到 12、3.5 和 2.5 kb 的转录本。对小鼠组织的 Northern 印迹分析检测到大脑中的表达,但在其他测试器官中未检测到表达。
Kaleeba 和 Berger(2006) 通过对介导卡波西肉瘤相关疱疹病毒(KSHV;参见 148000) 细胞融合的受体进行功能性 cDNA 选择,鉴定了人类 XCT。XCT 蛋白由 501 个氨基酸组成,具有 12 个跨膜结构域以及细胞质 N 和 C 末端。
▼ 基因功能
佐藤等人(1999) 确定当小鼠 xCT cRNA 与 4f2hc(SLC3A2; 158070) cRNA 共注射时,爪蟾卵母细胞中胱氨酸的摄取显着增加。单独注射任一 cRNA 都不会增强胱氨酸和谷氨酸的摄取。xCT 的表达在新鲜制备的小鼠巨噬细胞的 RNA 中不可见,但在用脂多糖或马来酸二乙酯激活的巨噬细胞中增强。
Kaleeba 和 Berger(2006) 确定 XCT 是来自不同物种和组织谱系的几种细胞系中 KSHV 融合和进入许可的主要介质。针对 XCT 细胞外区域(但不是大多数细胞内区域)的抗血清抑制 KSHV 进入转染和自然许可的细胞系。RT-PCR 和流式细胞术分析表明 XCT mRNA 和蛋白水平与细胞系 KSHV 进入许可性相关。Kaleeba 和 Berger(2006) 指出,由 XCT 介导的胱氨酸摄取维持的细胞内谷胱甘肽水平在人类免疫缺陷病毒(HIV) 疾病期间被耗尽。他们提出,HIV 合并感染可能通过免疫抑制和 KSHV 受体上调促进卡波西肉瘤。
萨瓦斯坎等人(2008) 发现,与正常脑组织相比,人类原发性神经胶质瘤(137800) 的 SLC7A11 基因表达增加,这与谷氨酸分泌增加有关。进一步的研究表明,神经胶质瘤通过 XCT 通道分泌谷氨酸,从而导致神经元细胞死亡。对神经胶质瘤大鼠进行 Xct 的遗传或药理学抑制可消除神经变性、减轻灶周水肿并延长生存期。这些发现表明 XCT 在神经胶质瘤诱导的神经变性和脑水肿中发挥着至关重要的作用,证实了水肿形成可能部分是瘤周细胞死亡的结果的概念。
江等人(2015) 表明,p53(191170) 通过抑制胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白的关键成分 SLC7A11 的表达,抑制胱氨酸摄取并使细胞对铁死亡(一种非凋亡形式的细胞死亡)敏感。值得注意的是,p53(3KR) 是一种乙酰化缺陷突变体,无法诱导细胞周期停滞、衰老和凋亡,但完全保留了调节 SLC7A11 表达和在活性氧(ROS) 诱导的应激下诱导铁死亡的能力。对突变小鼠的分析表明,这些非典型 p53 活性有助于胚胎发育以及与 Mdm2 缺失相关的致死性(164785)。此外,SLC7A11 在人类肿瘤中高表达,其过表达可抑制 ROS 诱导的铁死亡并消除异种移植模型中 p53(3KR) 介导的肿瘤生长抑制。
铁死亡是细胞死亡的一种形式,是由脂质 ROS 灾难性积累引起的。致癌信号传导会提高许多肿瘤类型中脂质 ROS 的产生,并被氨基酸半胱氨酸衍生的代谢物所抵消。巴格利等人(2020) 表明,通过系统 x(C)- 输入氧化半胱氨酸(胱氨酸) 是胰腺导管腺癌(PDAC;参见 260350) 的关键依赖性。PDAC 细胞使用半胱氨酸合成谷胱甘肽和辅酶 A,两者共同下调铁死亡。Badgley 等人研究基因工程小鼠(2020) 发现系统 x(C)- 亚基 Slc7a11 的缺失会诱导肿瘤选择性铁死亡并抑制 PDAC 生长。这是通过施用半胱氨酸酶(一种消耗半胱氨酸和胱氨酸的药物)来复制的,
▼ 测绘
国际辐射混合测绘联盟将 SLC7A11 基因测绘到 4 号染色体(D4S3103)。