溶质载体家族 36(质子/氨基酸同向转运蛋白),成员 2; SLC36A2

  • 质子/氨基酸转运蛋白 2;PAT2
  • TRAMDORIN 1

HGNC 批准的基因符号:SLC36A2

细胞遗传学位置:5q33.1 基因组坐标(GRCh38):5:151,314,972-151,347,559(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

波尔等人(2002)克隆了小鼠Slc36a2,他们将其命名为Pat2。推导的 478 个氨基酸蛋白质包含 11 个跨膜结构域和 3 个保守的 N-糖基化位点。

通过搜索与小鼠 Slc36a2 相似的序列,然后对成人睾丸 cDNA 文库进行 PCR,Boll 等人(2003)克隆了SLC36A2。推导的 483 个氨基酸蛋白质包含 11 个跨膜结构域、各种推定的 N-糖基化位点和 3 个对质子结合至关重要的组氨酸残基。作者预测 N 末端位于细胞内,而 C 末端可能位于细胞外,或者在溶酶体位置的情况下位于溶酶体内。SLC36A2 与小鼠 Slc36a2 具有 89% 的氨基酸相似性。RT-PCR 在所有检查的小鼠组织中均检测到 Slc36a2。

通过对几种人体组织的 Northern 印迹分析,Bermingham 和 Pennington(2004) 检测到仅在肌肉和肾脏中表达的 4-kb SLC36A2 转录物。

布罗尔等人(2008) 在成人肾脏中进行了免疫荧光研究,观察到 SLC36A2 的表达位于邻近肾小球的曲小管最近端部分的 S1 段内。

▼ 基因结构

波尔等人(2003)确定SLC36A2基因含有10个外显子。

▼ 测绘

通过基因组序列分析,Boll 等人(2003) 将 SLC36A1、SLC36A2 和 SLC36A3(608332) 基因定位在染色体 5q33.1 的 250 kb 区域内。同源小鼠基因聚集在小鼠染色体 11B1.3 的 150 kb 同线性区域内。

▼ 基因功能

通过小鼠 Slc36a2 在爪蟾卵母细胞中的功能表达,Boll 等人(2002) 测量了由膜电位改变的小氨基酸(甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸)的 pH 依赖性生电转运。细胞内酸化显示了氨基酸/H(+)同向的直接证据。Slc36a2 还识别 D-对映体并选择氨基酸衍生物,例如 γ-氨基丁酸。在相同的转移条件下,Slc36a2 表现出比小鼠 Slc36a1(606561) 更高的亲和力转移。

Boll 等人通过爪蟾卵母细胞中 SLC36A2 的功能表达(2003) 证明了多种氨基酸的产电 H(+)/氨基酸同向性。与小鼠 Slc36a2 类似,人 SLC36A2 对具有小侧链的氨基酸表现出选择性。

▼ 分子遗传学

布罗尔等人(2008) 研究了 7 个分离亚氨基甘氨酸尿症(242600) 和/或高甘氨酸尿症(138500) 的家庭。他们在 4 个家族中鉴定出 SLC36A2 基因突变(G87V,608331.0001;IVS1+1G-A,608331.0002)在高甘氨酸尿症患者的杂合性和亚氨基甘氨酸尿症患者的纯合性中存在突变。作者推测,这些突变与 SLC6A20(605616) 或 SLC6A19(608893) 中的变异或多态性的组合可能导致了其他 3 个家族的表型。

▼ 等位基因变异体(2 个选定示例):

.0001 亚氨基甘氨酸
尿症高甘氨酸尿症,包括
SLC36A2、GLY87VAL

Broer 等人在 3 个患有亚胺甘氨酸尿症(242600) 和/或高甘氨酸尿症(138500) 的家庭中(2008) 鉴定出 SLC36A2 基因中的 c.260G-T 颠换,导致第二次跨膜中高度保守的残基处发生 gly87 至 val(G87V) 取代;该突变在高甘氨酸尿症患者中以杂合性存在,在亚氨基甘氨酸尿症患者中以纯合性存在。对非洲爪蟾卵母细胞的研究表明,G87V 突变部分失活,在生理浓度下,脯氨酸和甘氨酸的转运活性只有野生型的约 50%。转移活性降低是由于底物浓度依赖性的转变,导致 K(m) 值增加;然而,最大转移速度和表面表达得以保留。

.0002 高甘氨酸尿亚
氨基甘氨酸尿,包括
SLC36A2、IVS1、GA、+1

Broer 等人在科普特-埃及血统的谱系中,其中 1 名成员患有亚氨基甘氨酸尿症(242600),4 名成员患有高甘氨酸尿症(138500)(2008)在SLC36A2基因中鉴定出一个剪接位点突变(IVS1+1G-A),该突变在亚氨基甘氨酸尿症患者中是纯合子,而在高甘氨酸尿症患者中是杂合子。ns with variants or polymorphisms in SLC6A20(605616) or SLC6A19(608893) may have contributed to the phenotypes in the other 3 families.

▼ 等位基因变异体(2 Selected Examples):

.0001 IMINOGLYCINURIA
HYPERGLYCINURIA, INCLUDED
SLC36A2, GLY87VAL

In 3 families with iminoglycinuria(242600) and/or hyperglycinuria(138500), Broer et al.(2008) identified a c.260G-T transversion in the SLC36A2 gene, resulting in a gly87-to-val(G87V) substitution at a highly conserved residue in the second transmembrane; the mutation was present in heterozygosity in patients with hyperglycinuria and in homozygosity in patients with iminoglycinuria. Studies in Xenopus oocytes demonstrated that the G87V mutation was partially inactivating, with about 50% of the transport activity of wildtype for both proline and glycine at physiologic concentrations. The reduced transport activity was due to shift of the substrate concentration dependence, resulting in an increased K(m) value; however, maximum transport velocity and surface expression were preserved.

.0002 HYPERGLYCINURIA
IMINOGLYCINURIA, INCLUDED
SLC36A2, IVS1, G-A, +1

In a pedigree of Coptic-Egyptian descent in which 1 member had iminoglycinuria(242600) and 4 had hyperglycinuria(138500), Broer et al.(2008) identified a splice site mutation(IVS1+1G-A) in the SLC36A2 gene, which was homozygous in the patient with iminoglycinuria and heterozygous in the patients with hyperglycinuria.