溶质载体家族 19（叶酸转运蛋白），成员 1； SLC19A1

叶酸转运蛋白；FOLT
减少叶酸载体 1；RFC1
肠道叶酸载体 1；IFC1

HGNC 批准的基因符号：SLC19A1

细胞遗传学位置：21q22.3 基因组坐标（GRCh38）：21:45,502,517-45,563,025（来自 NCBI）

▼ 描述

SLC19A1 基因编码还原叶酸载体 1（RFC1），促进细胞摄取阴离子叶酸和叶酸类似物，如甲氨蝶呤（Svaton 等人总结，2020）。

▼ 克隆和表达

几个小组孤立克隆了编码 591 个氨基酸的人叶酸转运蛋白的 cDNA。Wong 等人使用小鼠还原叶酸载体（RFC）部分 cDNA 作为探针（1995）从 MTX 转运上调的红白血病细胞制备的文库中克隆了人类 RFC cDNA。使用同源鼠 cDNA 作为探针，Williams 和 Flintoff（1995）、Prasad 等人（1995）和 Nguyen 等人（1997）分别从淋巴母细胞、胎盘和小肠文库中孤立分离出人叶酸转运蛋白 cDNA。

叶酸化合物可通过受体介导（参见 136430）或载体介导的机制转运至哺乳动物细胞中。已提出这两种机制之间的功能协调是某些细胞类型中叶酸摄取的方法。普拉萨德等人（1995）报道称，人类叶酸转运蛋白（他们用 FOLT 表示）与小鼠和仓鼠叶酸转运蛋白有 65% 的氨基酸序列同一性。当转染到 COS-1 和 HeLa 细胞中时，人 FOLT cDNA 导致 5-甲基四氢叶酸的摄取显着增加。通过 Northern 印迹分析，在胎盘和肝脏以及几种人类来源的细胞系中检测到与人 FOLT cDNA 杂交的 mRNA 转录本。主要转录本约为 2.7 kb。

Williams 和 Flintoff（1995）以及 Wong 等人（1995）观察到，在 MTX 转运缺陷的中国仓鼠卵巢细胞中表达的人叶酸转运 cDNA 恢复了 MTX 转运和敏感性。

阮等人（1997）将人肠叶酸载体 1（IFC1） cRNA 注射到非洲爪蟾卵母细胞中，观察到甲基四氢叶酸的摄取增加。Northern印迹分析显示，IFC1基因在胎盘中以3.3-kb mRNA的形式高水平表达，而在包括小肠在内的多种其他组织中以较低水平表达。肠上皮细胞薄片的原位杂交证明 IFC1 表达局限于绒毛和隐窝细胞，特别是绒毛的上半部分。

▼ 基因功能

在从小鼠小肠分离的管腔上皮细胞中，Chiao 等人（1997）发现 PH 依赖性叶酸流入增加与 RFC1 基因表达相关，通过基于叶酸的亲和标记和针对转运蛋白的抗体检测到 2.5-kb 转录物和 58-kD 刷状缘膜蛋白。作者得出结论，RFC1 介导肠道叶酸转运。

L1210/D3 小鼠白血病细胞对 5,10-二脱氮四氢叶酸具有抗药性，因为细胞叶酸库的扩张阻止了药物的多谷氨酸化。谢等人（1998）在这些细胞的 RFC 中发现了 2 个点突变，导致异亮氨酸 48 被苯丙氨酸（I48F）取代，色氨酸 105 被甘氨酸（W105G）取代。每个突变都会导致耐药表型。来自耐药细胞的基因组 DNA 含有野生型和突变型等位基因，但未检测到野生型信息。相对于 L1210 细胞，对于在 L1210/D3 细胞中的转运来说，叶酸是更好的底物，而 5-甲酰四氢叶酸是较差的底物。叶酸转运的增强是由于流入 K（m）显着减少约 20 倍。甲氨蝶呤和 5,10-二脱氮四氢叶酸的流入变化很小。谢等人（1998）得出结论，RFC 中的 I48F 和 W105G 突变导致对 5,10-二脱氮四氢叶酸的抗性，这两个位置附近的 RFC 蛋白区域定义了底物结合位点，野生型等位基因在多步发育过程中被沉默。抗性，并且这种突变表型代表了遗传显性特征。

▼ 基因结构

叶酸载体1基因减少的点突变和导致其信息下调的改变是抗叶酸化疗药物耐药的主要因素。作为理解此类变化与基因表达和功能相关的重要性的框架，Williams 和 Flintoff（1998）描述了人类淋巴母细胞 RFC1 基因的组织。他们发现该基因包含 5 个编码蛋白质的外显子（2 至 6）。至少 4 个 5-prime 外显子（以互斥方式用于从淋巴母细胞产生 RFC1 信息）被剪接至包含翻译起始位点的外显子 2。半定量PCR表明优先使用外显子1。

托尔纳等人（1998）确定 RFC1 基因跨度为 22.5 kb，分布在 8 个外显子中，包括 5 个主要外显子（外显子 2 至 6）和外显子 1 的 3 个替代外显子。他们鉴定了 3 个剪接变体。通过功能缺失分析，他们鉴定了 2 个无 TATA 的启动子，它们在驱动转录的效率方面表现出显着差异。

▼ 测绘

Yang-Feng 等人（1995）使用人类叶酸转运蛋白 cDNA 和与该 cDNA 杂交的人类基因组克隆来进行 FOLT 基因的染色体作图。使用 cDNA 作为探针的人类/啮齿动物体细胞杂交分析表明与 21 号染色体完美分离。使用 cDNA 探针的同位素原位杂交将该基因定位到 21q22.3。使用基因组克隆的荧光原位杂交证实了这种染色体定位。

▼ 分子遗传学

叶酸反应性巨幼细胞贫血

Svaton 等人在一名患有叶酸反应性巨幼细胞性贫血（MEGAF; 601775）的 17 岁男孩中（2020）在 SLC19A1 基因（600424.0001）中发现了纯合 3 bp 框内缺失。该突变是通过全外显子组测序发现的，与家族中的疾病分离。体外功能研究表明，与野生型相比，该突变导致甲氨蝶呤的转运活性降低，表明叶酸转运至造血细胞的能力受损。

功能多态性

Shaw 等人利用加州人口病例对照访谈研究的数据（2002）研究了脊柱裂风险是否受到婴儿 RFC1 核苷酸 80（A80G）多态性与母亲围孕期使用含叶酸维生素之间相互作用的影响。尽管该研究没有发现 RFC1 A80G 杂合子或纯合子婴儿的脊柱裂风险增加，但它确实揭示了 G80/G80 基因型纯合子婴儿与母亲围孕期摄入含叶酸维生素之间存在基因-营养相互作用的适度证据。酸对脊柱裂的风险。

▼ 等位基因变异体（1 个选定示例）：.

0001 巨幼细胞性贫血，叶酸敏感（1 名患者）
SLC19A1、3-BP DEL、634TTC（rs757838708）
Svaton 等人在一名患有叶酸反应性巨幼细胞性贫血（MEGAF; 601775）的 17 岁男孩中（2020）在 SLC19A1 基因中发现了一个纯合的 3 bp 框内缺失（c.634_636delTTC, NM_194255.3），导致保守残基 phe121（phe212del）的缺失。该突变是通过全外显子组测序发现的，与家族中的疾病分离。体外功能研究表明，与野生型相比，该突变导致甲氨蝶呤的转运活性降低，表明叶酸向细胞的转运受损。斯瓦顿等人（2020）在 gnomAD 数据库中观察到 c.634_636delTTC 变体的等位基因频率为 0.014%，没有纯合子，但指出外显子组变体服务器 NHLBI GO 外显子组测序项目（ESP）报告了 6 个突变中的 6 个纯合子。