Jump to content

Котранспортер натрия/йодида

(Перенаправлено с симпортера йодида натрия )
SLC5A5
Идентификаторы
Псевдонимы SLC5A5 , NIS, TDH1, семейство растворенных носителей 5, член 5
Внешние идентификаторы Опустить : 601843 ; МГИ : 2149330 ; Гомологен : 37311 ; Генные карты : SLC5A5 ; OMA : SLC5A5 — ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Вместе
ЮниПрот
RefSeq (мРНК)

НМ_000453

НМ_053248

RefSeq (белок)

НП_000444

НП_444478

Местоположение (UCSC) Чр 19: 17,87 – 17,9 Мб Chr 8: 71,34 – 71,35 Мб
в PubMed Поиск [3] [4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человека Просмотр/редактирование мыши

Котранспортер натрия/йодида , также известный как симпортер натрия/йодида ( NIS ), [5] белок , который у человека кодируется SLC5A5 геном . [6] [7] [8] Это трансмембранный гликопротеин с молекулярной массой 87 кДа и 13 трансмембранными доменами , который транспортирует два натрия (Na катиона + ) для каждого иодид- аниона (I ) в клетку. [9] Опосредованное NIS поглощение йодида фолликулярными клетками щитовидной железы является первым этапом синтеза гормона щитовидной железы . [9]

Поглощение йода

[ редактировать ]

Поглощение йода , опосредованное фолликулярными клетками щитовидной железы из плазмы крови, является первым этапом синтеза гормонов щитовидной железы. Поступивший в организм йод связывается с белками сыворотки, особенно с альбуминами . [10] [11] Остальная часть йода, который остается несвязанным и свободным в кровотоке, выводится из организма через мочу ( почки играют важную роль в удалении йода из внеклеточного пространства).

Поглощение йода является результатом активного механизма транспорта , опосредованного белком NIS, который находится в базолатеральной мембране фолликулярных клеток щитовидной железы. В результате такого активного транспорта концентрация йодида внутри фолликулярных клеток ткани щитовидной железы в 20–50 раз выше, чем в плазме. [12] Транспорт йодида через клеточную мембрану осуществляется за счет электрохимического градиента натрия (внутриклеточная концентрация натрия составляет примерно 12 мМ, внеклеточная концентрация — 140 мМ). [13] Попав внутрь фолликулярных клеток, йодид диффундирует к апикальной мембране, где метаболически окисляется под действием тироидной пероксидазы до йодиния (I + ), который, в свою очередь, йодирует тирозиновые остатки белков тиреоглобулина в коллоиде фолликула. Таким образом, НИС необходим для синтеза гормонов щитовидной железы 3 и Т 4 ). [14]

Синтез гормонов щитовидной железы : симпортер Na/I виден справа.

Помимо клеток щитовидной железы, НИС также можно обнаружить, хотя и в меньшей степени, в других тканях, таких как слюнные железы , слизистая оболочка желудка , почки, плацента , яичники и молочные железы во время беременности и лактации. [15] [16] Экспрессия НИС в молочных железах является весьма актуальным фактом, поскольку регуляция всасывания йода и его присутствия в грудном молоке является основным источником йода для новорожденного. Обратите внимание, что регуляция экспрессии NIS в щитовидной железе осуществляется тиреотропным гормоном (ТТГ), тогда как в молочной железе осуществляется комбинацией трех молекул: пролактина , окситоцина и β-эстрадиола . [17]

Ингибирование химическими веществами окружающей среды

[ редактировать ]

Некоторые анионы, такие как перхлорат , пертехнетат и тиоцианат , могут влиять на захват йодида путем конкурентного ингибирования , поскольку они могут использовать симпортер, когда их концентрация в плазме высока, хотя они имеют меньшее сродство к NIS, чем йодид. Многие растительные цианогенные гликозиды , являющиеся важными пестицидами, также действуют посредством ингибирования NIS в большей части животных клеток травоядных и паразитов, а не в растительных клетках. Некоторые данные свидетельствуют о том, что фторид, например, присутствующий в питьевой воде, может снижать клеточную экспрессию симпортера натрия/йодида. [18]

Используя проверенный in vitro , анализ поглощения радиоактивного йода (RAIU) [19] Помимо традиционно известных анионов, таких как перхлорат, органические химические вещества также могут ингибировать поглощение йодида через NIS. [20]

Регуляция потребления йода

[ редактировать ]

Механизмы транспорта йода тесно связаны с регуляцией экспрессии NIS. Существует два вида регуляции экспрессии NIS: позитивная и негативная регуляция. Положительная регуляция зависит от ТТГ, который действует посредством транскрипционных и посттрансляционных механизмов. С другой стороны, негативная регуляция зависит от концентрации йодида в плазме. [21]

Транскрипционная регуляция

[ редактировать ]

На уровне транскрипции ТТГ регулирует функцию щитовидной железы посредством цАМФ . ТТГ сначала связывается со своими рецепторами, которые соединены с G-белками, а затем вызывает активацию фермента аденилатциклазы , что повышает внутриклеточный уровень цАМФ. [22] Это может активировать транскрипционный фактор CREB (связывание ответного элемента цАМФ), который будет связываться с CRE (реагирующий элемент цАМФ). Однако этого может не произойти, и вместо этого увеличение цАМФ может сопровождаться активацией PKA (протеинкиназы А) и, как следствие, активацией транскрипционного фактора Pax8 после фосфорилирования . [23]

Эти два фактора транскрипции влияют на активность NUE (NIS Upstream Enhancer), который необходим для инициации транскрипции NIS. Активность NUE зависит от четырех соответствующих сайтов, которые были идентифицированы с помощью мутационного анализа. Транскрипционный фактор Pax8 связывается в двух из этих сайтов. Мутации Pax8 приводят к снижению транскрипционной активности NUE. [24] Другим сайтом связывания является CRE, с которым связывается CREB, принимая участие в транскрипции NIS.

Напротив, факторы роста , такие как IGF-1 и TGF-β (индуцируемые BRAF -V600E онкогеном ), [25] подавляют экспрессию гена NIS, не позволяя NIS локализоваться в мембране.

Посттрансляционная регуляция

[ редактировать ]

ТТГ также может регулировать поглощение йодида на посттрансляционном уровне, поскольку в случае его отсутствия НИС может быть перенаправлен из базолатеральной мембраны клетки в цитоплазму, где он перестает функционировать. Следовательно, поглощение йода снижается. [26]

Заболевания щитовидной железы

[ редактировать ]

Отсутствие транспорта йода внутри фолликулярных клеток обычно приводит к зобу . Существуют некоторые мутации в ДНК НИС , которые вызывают гипотиреоз и дисгормоногенез щитовидной железы . [27]

Более того, антитела анти-НИС были обнаружены при аутоиммунных заболеваниях щитовидной железы . [28] С помощью RT-PCR- тестов доказано, что в раковых клетках (образующих карциному щитовидной железы ) экспрессия NIS отсутствует. Тем не менее, благодаря иммуногистохимическим методам известно, что НИС в этих клетках не функционален, поскольку локализуется преимущественно в цитозоле, а не в базолатеральной мембране. [29]

Также существует связь между мутацией V600E онкогена BRAF и папиллярным раком щитовидной железы , который не может концентрировать йод в своих фолликулярных клетках. [30]

Использование с радиоактивным йодом ( 131 Я)

[ редактировать ]

Основной целью лечения нетиреоидной карциномы является исследование менее агрессивных процедур, которые также могли бы обеспечить меньшую токсичность. [31] Один из этих методов лечения основан на переносе НИС в раковые клетки различного происхождения (молочной железы, толстой кишки, простаты...) с помощью аденовирусов или ретровирусов ( вирусных векторов ). Этот генетический метод называется генным таргетированием . [32] [33] После переноса НИШ в эти клетки пациента лечат радиоактивным йодом ( 131 I), что является результатом низкой выживаемости раковых клеток. Поэтому от этих методов лечения ожидают многого. [34]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000105641 Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000000792 Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Глоссарий, Консорциум UniProt
  6. ^ «Ген Энтрез: семейство 5 растворенных носителей SLC5A5 (симпортер йодида натрия), член 5» .
  7. ^ Дай Дж., Леви О., Карраско Н. (февраль 1996 г.). «Клонирование и характеристика транспортера йодида щитовидной железы». Природа . 379 (6564): 458–460. Бибкод : 1996Natur.379..458D . дои : 10.1038/379458a0 . ПМИД   8559252 . S2CID   4366019 .
  8. ^ Сманик П.А., Рю К.Ю., Тейл К.С., Маццаферри Э.Л., Джианг С.М. (август 1997 г.). «Экспрессия, экзон-интронная организация и картирование хромосом симпортера йодида натрия человека» . Эндокринология . 138 (8): 3555–3558. дои : 10.1210/endo.138.8.5262 . ПМИД   9231811 .
  9. ^ Jump up to: а б Дохан О, Де ла Вьеха А, Пародер В, Ридель С, Артани М, Рид М и др. (февраль 2003 г.). «Симпортер натрия / йодида (NIS): характеристика, регулирование и медицинское значение» . Эндокринные обзоры . 24 (1): 48–77. дои : 10.1210/er.2001-0029 . ПМИД   12588808 .
  10. ^ Явуз С., Пакетт Ю. (2022). «Исследование поглощения йода-131» . СтатПерлс . Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing. ПМИД   32644709 . Проверено 5 января 2023 г.
  11. ^ Нильссон М (2001). «Обработка йодида эпителиальными клетками щитовидной железы». Экспериментальная и клиническая эндокринология и диабет . 109 (1): 13–17. дои : 10.1055/s-2001-11014 . ПМИД   11573132 . S2CID   37723663 .
  12. ^ Кавальери Р.Р. (апрель 1997 г.). «Обмен йода и физиология щитовидной железы: современные представления». Щитовидная железа . 7 (2): 177–181. дои : 10.1089/thy.1997.7.177 . ПМИД   9133680 .
  13. ^ Чен И, Луи Ф (2022). «Физиология, активный транспорт» . СтатПерлс . Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing. ПМИД   31613498 . Проверено 5 января 2023 г.
  14. ^ Пираханчи Ю., Тарик М.А., Джалал I (2022 г.). «Физиология щитовидной железы» . СтатПерлс . Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing. ПМИД   30137850 . Проверено 5 января 2023 г.
  15. ^ Харун-Ор-Рашид М., Асаи М., Сан XY, Хаяши Ю., Сакамото Дж., Мурата Ю. (июнь 2010 г.). «Влияние статуса щитовидной железы на экспрессию гена симпортера натрия / йодида (NIS) во экстратиреоидных тканях у мышей» . Исследование щитовидной железы . 3 (1): 3. дои : 10.1186/1756-6614-3-3 . ПМК   2901223 . ПМИД   20529371 .
  16. ^ Зомбчиньска М, Козловска К, Почеч Э (сентябрь 2018 г.). «Гликозилирование в щитовидной железе: важные аспекты функции гликопротеинов в физиологии тироцитов и заболеваниях щитовидной железы» . Международный журнал молекулярных наук . 19 (9): 2792. doi : 10.3390/ijms19092792 . ПМК   6163523 . ПМИД   30227620 .
  17. ^ Райан Дж., Карран С.Э., Хеннесси Э., Ньюэлл Дж., Моррис Дж.К., Керин М.Дж., Дуайер Р.М. (январь 2011 г.). «Симпортер йодида натрия (NIS) и потенциальные регуляторы нормальной, доброкачественной и злокачественной ткани молочной железы человека» . ПЛОС ОДИН . 6 (1): e16023. Бибкод : 2011PLoSO...616023R . дои : 10.1371/journal.pone.0016023 . ПМК   3023714 . ПМИД   21283523 .
  18. ^ Во Д.Т. (март 2019 г.). «Воздействие фторида вызывает ингибирование симпортера натрия/йодида (NIS), что способствует нарушению абсорбции йода и дефициту йода: молекулярные механизмы ингибирования и последствия для общественного здравоохранения» . Международный журнал экологических исследований и общественного здравоохранения . 16 (6): 1086. doi : 10.3390/ijerph16061086 . ПМК   6466022 . ПМИД   30917615 .
  19. ^ Халлингер Д.Р., Мурр А.С., Бакалью А.Р., Симмонс Т.О., Стокер Т.Э., Лоус С.С. (апрель 2017 г.). «Разработка метода скрининга для обнаружения химических веществ, нарушающих работу щитовидной железы, которые ингибируют симпортер йодида натрия (NIS) человека». Токсикология in vitro . 40 : 66–78. дои : 10.1016/j.tiv.2016.12.006 . ПМИД   27979590 .
  20. ^ Ван Дж., Халлингер Д.Р., Мурр А.С., Бакалью А.Р., Симмонс С.О., Лоус С.К., Стокер Т.Е. (май 2018 г.). «Высокопроизводительный скрининг и количественное химическое ранжирование ингибиторов симпортера йодида натрия в химической библиотеке ToxCast фазы I» . Экологические науки и технологии . 52 (9): 5417–5426. Бибкод : 2018EnST...52.5417W . doi : 10.1021/acs.est.7b06145 . ПМК   6697091 . ПМИД   29611697 .
  21. ^ Когай Т., Брент Г.А. (сентябрь 2012 г.). «Симпортер йодида натрия (NIS): регулирование и подходы к таргетированию противораковых препаратов» . Фармакология и терапия . 135 (3): 355–370. doi : 10.1016/j.pharmthera.2012.06.007 . ПМЦ   3408573 . ПМИД   22750642 .
  22. ^ Копп П. (август 2001 г.). «Рецептор ТТГ и его роль в заболеваниях щитовидной железы». Клеточные и молекулярные науки о жизни . 58 (9): 1301–1322. дои : 10.1007/pl00000941 . ПМИД   11577986 . S2CID   24857215 .
  23. ^ Ван Х, Сюй Дж, Лазарович П, Кирион Р, Чжэн В (2018). «Белок, связывающий элемент ответа цАМФ (CREB): возможная связь сигнальной молекулы в патофизиологии шизофрении» . Границы молекулярной нейронауки . 11 : 255. doi : 10.3389/fnmol.2018.00255 . ПМК   6125665 . ПМИД   30214393 .
  24. ^ Оно М., Заннини М., Леви О., Карраско Н., ди Лауро Р. (март 1999 г.). «Фактор транскрипции с парными доменами Pax8 связывается с вышестоящим энхансером гена симпортера натрия/йодида крысы и участвует как в тироид-специфической, так и в зависимой от циклического АМФ транскрипции» . Молекулярная и клеточная биология . 19 (3): 2051–2060. дои : 10.1128/mcb.19.3.2051 . ПМК   83998 . ПМИД   10022892 .
  25. ^ Риеско-Эйсагирре Дж., Родригес И., Де ла Вьеха А., Костаманья Е., Карраско Н., Нистал М., Сантистебан П. (ноябрь 2009 г.). «Онкоген BRAFV600E индуцирует секрецию бета-трансформирующего фактора роста, что приводит к репрессии симпортера йодида натрия и увеличению злокачественности при раке щитовидной железы». Исследования рака . 69 (21): 8317–8325. дои : 10.1158/0008-5472.CAN-09-1248 . ПМИД   19861538 . S2CID   11626489 .
  26. ^ де Соуза Э.К., Падрон А.С., Брага В.М., де Андраде Б.М., Вайсман М., Нашутти Л.Е. и др. (июль 2010 г.). «MTOR снижает поглощение йода в тиреоцитах». Журнал эндокринологии . 206 (1): 113–120. дои : 10.1677/JOE-09-0436 . ПМИД   20392814 . S2CID   5333943 .
  27. ^ Карвалью ДП, Феррейра AC (июль 2007 г.). «Важность симпортера натрия/йодида (NIS) для лечения рака щитовидной железы» . Бразильские архивы эндокринологии и обмена веществ . 51 (5): 672–682. дои : 10.1590/s0004-27302007000500004 . ПМИД   17891230 .
  28. ^ Де Ла Вьеха А., Дохан О., Леви О., Карраско Н. (июль 2000 г.). «Молекулярный анализ симпортера натрия / йодида: влияние на патофизиологию щитовидной и экстратиреоидной железы». Физиологические обзоры . 80 (3): 1083–1105. дои : 10.1152/physrev.2000.80.3.1083 . ПМИД   10893432 . S2CID   7565318 .
  29. ^ Таварес С., Коэльо М.Дж., Элой С., Мело М., да Роча А.Г., Пестана А. и др. (январь 2018 г.). «Экспрессия NIS в опухолях щитовидной железы, связь с клинико-патологическими и молекулярными особенностями прогноза» . Эндокринные связи . 7 (1): 78–90. дои : 10.1530/EC-17-0302 . ПМЦ   5754505 . ПМИД   29298843 .
  30. ^ Фраска Ф., Нусера С., Пеллегрити Г., Гангеми П., Аттард М., Стелла М. и др. (март 2008 г.). «Мутация BRAF (V600E) и биология папиллярного рака щитовидной железы». Эндокринный рак . 15 (1): 191–205. дои : 10.1677/ERC-07-0212 . ПМИД   18310287 . S2CID   18851007 .
  31. ^ Хаддад Р.И., Наср С., Бишофф Л., Бусайди Н.Л., Берд Д., Каллендер Г. и др. (декабрь 2018 г.). «Анализ рекомендаций NCCN: карцинома щитовидной железы, версия 2.2018» . Журнал Национальной комплексной онкологической сети . 16 (12): 1429–1440. дои : 10.6004/jnccn.2018.0089 . ПМИД   30545990 . S2CID   56485177 .
  32. ^ Барзаман К., Карами Дж., Зарей З., Хоссейнзаде А., Каземи М.Х., Моради-Калболанди С. и др. (июль 2020 г.). «Рак молочной железы: биология, биомаркеры и лечение». Международная иммунофармакология . 84 : 106535. doi : 10.1016/j.intimp.2020.106535 . ПМИД   32361569 . S2CID   218491293 .
  33. ^ Синь Л (2019). «Клетки происхождения рака простаты». Рак простаты . Достижения экспериментальной медицины и биологии. Том. 1210. стр. 67–86. дои : 10.1007/978-3-030-32656-2_4 . ISBN  978-3-030-32655-5 . ПМИД   31900905 . S2CID   209748179 .
  34. ^ Шпицвег С., О'Коннор М.К., Бергерт Э.Р., Тиндалл DJ, Янг С.А., Моррис Дж.К. (ноябрь 2000 г.). «Лечение рака простаты радиойодтерапией после тканеспецифической экспрессии симпортера йодида натрия» . Исследования рака . 60 (22): 6526–6530. ПМИД   11103823 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e12379c08e97406da0b7f074bd77e28a__1693707960
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e1/8a/e12379c08e97406da0b7f074bd77e28a.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Sodium/iodide cotransporter - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)