溶质载体家族 4(碳酸氢钠协同转运蛋白),成员 7; SLC4A7
溶质载体家族 4(碳酸氢钠协同转运蛋白),前成员 6; SLC4A6,前
此条目中涉及的其他实体:
包含碳酸氢钠协同转运蛋白 2; NBC2,已包含
包含碳酸氢钠协同转运蛋白 3; NBC3,已包含
碳酸氢钠协同转运蛋白 3,包括肌肉; MNBC3,包括
HGNC 批准的基因符号:SLC4A7
细胞遗传学位置:3p24.1 基因组坐标(GRCh38):3:27,372,723-27,484,384(来自 NCBI)
▼ 说明
碳酸氢钠协同转运蛋白(NBC),例如 SLC4A7,介导钠离子和碳酸氢根离子跨质膜的耦合运动。 Soleimani 和 Burnham(2000) 回顾了 NBC 及其在生理和病理生理状态中的调节。
▼ 克隆与表达
碳酸氢钠共转运是pH调节的重要机制。视网膜 Mueller 细胞和视网膜色素上皮的碳酸氢钠共转运系统在光诱导碱化后细胞外间隙的酸化、视网膜下间隙 pH 值的调节以及从视网膜下间隙到视网膜的液体吸收中发挥作用。脉络膜。 Ishibashi 等人通过使用显示与 AE1(SLC4A1; 109270) 序列相似性的人神经细胞 EST 筛选人视网膜 cDNA 文库(1998) 分离出编码 SLC4A7 的 cDNA,他们将其称为 NBC2。推导的 1,018 个氨基酸的 NBC2 蛋白具有 10 个预测的跨膜结构域,N 和 C 末端位于细胞质中;一组 5 个潜在的 N 连接糖基化位点;蛋白激酶 A、蛋白激酶 C 和酪蛋白激酶的共有位点; C 末端有一段 15 个高亲水性氨基酸。 NBC2 蛋白与 NBC1 的 kNBC 变体(SLC4A4;603345) 具有 53% 的序列同一性,与 AE1 具有 38% 的序列同一性。人类 mRNA 的 Northern 印迹分析在多种组织中检测到 8.5 kb SLC4A7 转录物,包括睾丸、脾脏、卵巢、小肠、结肠、胸腺、心脏和肌肉;在胰腺或肝脏中未发现表达。对大鼠组织的分析表明,Slc4a7 主要在视网膜中表达。
Pushkin 等人通过在 EST 数据库中搜索与 NBC1(SLC4A4) 的 pNBC 变体相关的序列(1999) 鉴定了编码 SLC4A7 的 EST,他们将其称为 NBC3。他们分离出了代表全长 NBC3 编码序列的人类肌肉 cDNA。预测的 1,214 个氨基酸的肌肉 NBC3 变体(作者将其称为 mNBC3)包含 12 个假定的跨膜结构域,具有细胞质 N 和 C 末端。 mNBC3 有 1 个假定的二苯乙烯结合基序、许多潜在的细胞内磷酸化位点、潜在的肉豆蔻酰化和酰胺化位点,以及跨膜结构域 1 和 2、5 和 6 之间的外表面环中潜在的 N 连接糖基化位点。 mNBC3 共享 78% 的氨基与SLC4A7的NBC2变体(Ishibashi等人,1998)的酸序列同源性,与NBC1的kNBC变体有46%同源性,与NBC1的pNBC变体有39%同源性,与AE3(SLC4A3;106195)有29%同源性。 mNBC3 在非洲爪蟾卵母细胞中的表达表明,它是一种二苯乙烯不敏感的 5-(N-乙基-N-异丙基)-阿米洛利(EIPA) 抑制性 NBC。 SLC4A7 基因长约 80 kb,包含 25 个外显子。对许多人体组织进行 Northern 印迹分析仅在骨骼肌和心脏中检测到约 7.8 kb mNBC3 转录物。
伯纳姆等人(2000) 指出 NBC2(Ishibashi et al., 1998) 和 mNBC3(Pushkin et al., 1999) cDNA 共享几 kb 的相同序列。尽管推导的蛋白质序列的 N 和 C 末端不同,并且每个蛋白质都包含另一个蛋白质中不存在的内部区域,但相应的块具有超过 99% 的同一性。因此,伯纳姆等人(2000) 认为 NBC2 和 mNBC3 由同一基因编码。伯纳姆等人(2000) 分离出人类黑色素瘤细胞 cDNA,其编码的蛋白质含有先前被认为是 NBC2 和 mNBC3 变体特征的元件。使用 NBC2 特异性探针对几种人体组织进行 Northern 印迹分析,检测到主要在淋巴结和大脑中表达。使用 mNBC3 特异性探针进行的 Northern 印迹分析显示,在骨骼肌和心脏中表达最高,在淋巴结、全脑、肾上腺、气管、甲状腺、胃、胰腺、肾、肝、肺和胎盘中表达较低。伯纳姆等人(2000) 得出结论,黑色素瘤细胞、NBC2 和 mNBC3 cDNA 代表 SLC4A7 基因的 3 个替代转录本,他们将其称为 NBC2。
崔等人(2000) 分离出编码 NBC 的 3 种变体的大鼠主动脉 cDNA,他们将其命名为 NBCn1。推导的 NBCn1 变体(作者将其命名为 NBCn1B 至 NBCn1D)与人类 SLC4A7 变体 mNBC3(Pushkin 等,1999)显示出 89% 至 92% 的氨基酸序列同一性,并将其命名为 NBCn1A。与 NBCn1D 相比,NBCn1B 缺少 36 个残基“B”; C 末端附近的结构域,并且 NBCn1C 缺少 14 个残基“A”; N 末端附近的域。重组 NBCn1B 在非洲爪蟾卵母细胞中的表达表明 NBCn1B 是电中性的,并且依赖钠和碳酸氢盐,但不依赖氯。 4,4-二异硫氰酸芪-2,2-二磺酸酯(DIDS) 仅适度抑制 NBCn1B,EIPA 未检测到抑制 NBCn1B。注射低水平 NCBn1B cRNA 的卵母细胞表现出钠电导,DIDS 会缓慢且不可逆地刺激该钠电导。崔等人(2000) 指出,唯一已知的具有内在通道特性的转运蛋白是谷氨酸转运蛋白 EAAT1(SLC1A3; 600111) 和 EAAT3(SLC1A1; 133550)。大鼠 NBCn1 在多个组织中表达,包括脾、睾丸、脑、心脏、肺、肝和肾; Northern 印迹分析未检测到骨骼肌中的 NBCn1 转录本。
▼ 基因功能
正常的感觉转导需要有效处理神经元和感觉受体活动产生的酸(H+)。原核和真核生物中已经进化出多种高度敏感的转移机制,以将酸度维持在严格的范围内。据推测,这些过程的多样性提供了生物稳健性。博克等人(2003) 报道视觉和听觉系统对由 SLC4A7 基因编码的碳酸氢钠协同转运蛋白 NBC3 介导的 H+ 处理有特定的要求。缺乏 NBC3 的小鼠会因眼睛和内耳感觉受体退化而出现失明和听觉障碍,如 Usher 综合征(参见 USH1, 276900)。考虑到协同转运蛋白也在转运上皮细胞(如肾脏和附睾)中表达,NBC3 缺乏导致的特定视觉和听觉表型是出乎意料的。这些组织中缺乏严重的形态学或生理学异常表明,只有在视觉和听觉感觉系统中,协同转运蛋白功能的丧失不能通过其他 H+ 处理机制来补偿。
赖纳斯等人(2005) 证明了支架蛋白 Harmonin(USH1C; 605242)、USH2A 蛋白 usherin(608400)、VLGR1(USH2C; 602851) 和 NBC3 之间的分子相互作用。作者确定了这些与 Harmonin 的 PDZ1 结构域以及 USH2 蛋白和 NBC3 C 末端的 PDZ 结合基序的相互作用。 USH2A、VLGR1 和 NBC3 与 USH1 蛋白 Harmonin 共表达于视网膜感光器和内耳毛细胞的突触末端。在毛细胞中,这些 USH 蛋白也定位于接收信号的静纤毛中。作者得出结论,USH2 蛋白和 NBC3 是视网膜和内耳超分子 USH 蛋白网络中的伙伴。
▼ 测绘
通过 FISH,普希金等人(1999) 将 SLC4A7 基因定位到 3p22。
▼ 命名法
Soleimani 和 Burnham(2000) 指出 NBC 被 Pushkin 等人称为 mNBC3(1999)(见上文)与 Amlal 等人称为 NBC3 的 NBC 不同(1999)(参见 SLC4A8;605024)。这些亚型源自 2 个不同的基因(SLC4A7 和 SLC4A8)。在勘误表中,Amlal 等人(1999)建议将他们报道的 NBC3 称为 kNBC3,以避免与 mNBC3 混淆。