溶质载体家族 14(尿素转运蛋白),成员 2; SLC14A2
尿素转运蛋白,肾; UTR
尿素转运蛋白2; UT2
尿素转运蛋白 A,小鼠,同系物;UTA
HGNC 批准的基因符号:SLC14A2
细胞遗传学位置:18q12.3 基因组坐标(GRCh38):18:45,167,963-45,683,688(来自 NCBI)
▼ 说明
在哺乳动物细胞中,尿素是氮分解代谢的主要终产物,在尿液浓缩机制中起着重要作用。因此,红细胞和一些肾上皮细胞的质膜表现出由高选择性尿素转运蛋白介导的尿素渗透性升高。在哺乳动物中,已鉴定出 2 种尿素转运蛋白:肾小管尿素转运蛋白 UT2 和红细胞尿素转运蛋白 UT11(SLC14A1;613868)(Olives 等人总结,1996)。
▼ 克隆与表达
通过从人类肾脏文库中进行同源克隆,Olives 等人(1996) 分离出一个 cDNA 克隆,与人红细胞(UT11) 和兔尿素(Ut2) 转运蛋白分别具有 61.1% 和 89.9% 的序列同一性。该人类 UT2 同源物的转录物仅限于肾脏,并且该多肽未与血型 Kidd 相关抗体进行免疫沉淀。
巴格纳斯科等人(2001)指出大鼠肾脏中至少表达了 4 个 Uta 剪接变体,并且 Olives 等人克隆的 UT11 cDNA(1996)与大鼠Uta2同源。 Bagnasco 等人使用从大鼠 Uta1 设计的引物,然后使用 5-prime 和 3-prime RACE,对正常人肾脏总 RNA 进行 RT-PCR(2001)克隆了UTA1。推导的 920 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 101 kD。水疗分析检测到几个跨膜区域。 UTA1 在细胞内结构域内有几个假定的磷酸化位点,包括 4 个 cAMP 依赖性磷酸化位点。 Northern 印迹分析在人肾内髓质中检测到 6.5、4.4 和 2.2 kb 的转录本,但在人肾皮质中未检测到。 Western blot 分析在人内髓质中检测到表观分子质量为 100 kD 的内源性 UTA1。转染的人胚胎肾细胞显示 UTA1 的表观分子质量为 97 kD。
▼ 基因功能
Olives 等人利用非洲爪蟾卵母细胞的功能表达研究(1996) 证明,对氯汞苯磺酸盐不会抑制人 UT2 介导的尿素转运,但对氯汞苯磺酸会抑制人 UT11 介导的尿素通量。这些发现证明人体组织中至少存在两种不同的尿素转运蛋白。
Bagnasco 等人通过爪蟾卵母细胞的表达研究(2001)确定UTA1支持不依赖Na(+)且根皮素可抑制的尿素摄取。由于 cAMP 仅产生适度的刺激,作者得出结论,加压素在人内髓集合管内 UTA1 介导的尿素转运的短期调节中的作用可能有限。
芬顿等人(2002) 发现驱动 Uta1 和 Uta3 表达的小鼠 Uta-α 启动子的活性被 cAMP 激动剂激活,并受培养基的张力调节。驱动 Uta2 表达的 Uta-β 启动子被 cAMP 激动剂激活,但不被张力激活。与对照组相比,口渴的小鼠中 Uta2 和 Uta3 mRNA 的水平有所增加,这表明这两种启动子的活性在长时间的抗利尿过程中可能会升高。
▼ 基因结构
巴格纳斯科等人(2001) 确定 SLC14A2 基因包含 20 个外显子,跨度约为 67.5 kb。 UTA1 的翻译起始密码子位于外显子 2,UTA2 的起始密码子位于外显子 13。UTA1 起始密码子上游区域包含 2 个 CAAT 基序,但没有 TATA 框,也没有张力增强子(TonE) 基序,介导张力反应基因转录。巴格纳斯科等人(2001) 指出,人类 SLC14A2 基因明显小于大鼠 Slc14a2 基因,并且显示出不同的结构组织。
芬顿等人(2002) 确定小鼠 Slc14A2 基因包含 24 个外显子,跨度超过 300 kb,与大鼠基因相似。它有 2 个不同的启动子:Uta-α,位于外显子 1 的 5-prime,包含明确的 TonE 基序,驱动 Uta1 和 Uta3 的表达;Uta-β,位于内含子 13 内,驱动 Uta2 的表达,其在外显子 17 中有一个翻译起始密码子。
▼ 测绘
通过同位素原位杂交,Olives 等人(1996) 将人类 UT2 基因定位到染色体 18q12.1-q21.1。该区域与 Kidd/尿素转运蛋白 SLC14A1 的区域相同,表明这 2 个基因是通过共同祖先的复制而进化的。
芬顿等人(2002) 指出小鼠 Slc14a2 基因定位于 18 号染色体,并与 Slc14a1 串联排列。
▼ 分子遗传学
决定钠重吸收和排泄的蛋白质的遗传变异显着影响血压。拉纳德等人(2001) 研究了人类 UT2 中的核苷酸变异是否与血压变化有关。鉴定出七个单核苷酸多态性(SNP),包括 ile 的 val227 和 thr 的 ala357。对 1,000 多名华裔高血压和低血压个体进行了基因分型。 ile227 和 ala357 等位基因与男性低舒张压相关,但与女性无关,比值比为 2.1(95% 置信区间 1.5-2.7,P 小于 0.001)和 1.5(95% 置信区间 1.2-1.8,P 小于0.001),分别。收缩压也有类似的趋势,ile227 和 ala357 等位基因的比值比分别为 1.7(95% 置信区间 1.2-2.3,P = 0.002)和 1.3(95% 置信区间 1.1-1.6,P = 0.007)。分别在男性中。
▼ 动物模型
Fenton 等人通过破坏小鼠 Uta-α 启动子(2004) 培育出缺乏 Uta1 和 Uta3 表达的小鼠。纯合子小鼠表现正常并且具有生育能力。这些小鼠的内髓集合管完全不存在根皮素敏感或加压素刺激的尿素转运。限水后,内髓组织显示出尿素明显减少。纯合缺失小鼠和野生型小鼠的平均内髓Na(+)或Cl(-)浓度没有显着差异。