溶质载体家族 27(脂肪酸转运蛋白),成员 5; SLC27A5

脂肪酸转运蛋白 5; FATP5
极长链酰基辅酶A合成酶相关蛋白; VLACSR
VLCS 同系物 2; VLCSH2
酰基辅酶A合成酶超长链家族,成员6; ACSVL6
胆酰辅酶A合成酶; BACS

HGNC 批准的基因符号:SLC27A5

细胞遗传学位置:19q13.43 基因组坐标(GRCh38):19:58,498,333-58,511,992(来自 NCBI)

▼ 说明

SLC27A5 基因编码胆汁酰基 CoA 合成酶,该酶在牛磺酸和甘氨酸与胆汁酸的结合中发挥作用(Chong 等人总结,2012)。

脂肪酸被纳入膜和信号分子中,并在能量储存和代谢中发挥作用。这些基本功能需要通过酰基辅酶 A(CoA) 合成酶(例如 SLC27A5)激活脂肪酸,该合成酶在脂肪酸和 CoA 之间形成激活硫酯键(Watkins 等,2007)。

▼ 克隆与表达

Schaffer 和 Lodish(1994) 使用表达克隆策略从鼠类脂肪细胞中鉴定出一种膜蛋白,他们将其称为脂肪酸转运蛋白或 FATP(SLC27A1;600691)。 FATP 促进长链脂肪酸的吸收。赫希等人(1998) 鉴定了一个 FATP 大家族,其特征是存在 FATP 签名序列。他们在小鼠中鉴定出 5 种不同的 FATP,在人类中鉴定出 6 种不同的 FATP,并将其命名为 FATP1(SLC27A1)、-2(SLC27A2;603247)、-3(SLC27A3;604193)、-4(SLC27A4;604194)、-5(SLC27A5) )和-6(SLC27A6;604196)。人和小鼠的 FATP 具有独特的表达模式,存在于脂肪酸代谢的主要器官中,例如脂肪组织、肝脏、心脏和肾脏。

在 X 连锁肾上腺脑白质营养不良(ALD;300100) 中,过氧化物酶体 β-氧化受损会导致组织和血液中极长链脂肪酸(VLCFA) 的降解缺陷和积累。超长链脂肪酸合成酶(VLACS 或 SLC27A2)是一种在 ALD 中功能被推测缺失的酶,在肝脏和肾脏中高度表达,但在大脑中表达水平低得多。然而,大脑含有大量 VLCFA,是 ALD 中受影响最严重的器官。 Berger 等人试图分离具有不同组织分布的 VLACS 亚型(1998) 使用简并 PCR 克隆了编码 VLACS 相关蛋白(称为 VLACSR)的小鼠 cDNA 和部分人 cDNA。 VLACSR 与小鼠 VLACS 相同 43%,与小鼠 FATP 相同 37%。小鼠组织的 Northern 印迹分析表明,肝脏中 2.6 kb VLACSR mRNA 含量很高。较小的 VLACSR 转录物在脑、肺、睾丸、脾脏和骨骼肌中的含量较低。

Steinberg 等人通过使用大鼠 Vlcs 作为查询来搜索 EST 数据库,然后筛选肝脏 cDNA 文库(1999)克隆了VLCSH2。推导的 690 个氨基酸的蛋白质包含 2 个与其他 VLCS 和 FATP 家族成员共享的基序。它还具有 N 端内质网(ER) 靶向信号肽,可能在残基 109 和 110 之间裂解。对几种人体组织的 Northern 印迹分析检测到仅在肝脏中表达的 2.3-kb VLCSH2 转录物,RT-PCR 检测到表达在肝癌细胞系中。斯坦伯格等人(1999) 指出一些 VLCSH2 EST 源自睾丸。肝癌或转染的 COS-1 细胞的免疫荧光定位显示 VLCSH2 与 ER 相关,而不与过氧化物酶体相关。

Doege 等人使用 Northern 和 Western blot 分析(2006)表明FATP5在人和小鼠肝脏中表达。免疫荧光分析显示 Fatp5 蛋白主要定位于小鼠肝细胞的质膜。小鼠肝脏免疫电镜显示Fatp5分布于肝细胞与血窦之间的Disse间隙。

通过数据库分析,沃特金斯等人(2007) 鉴定了 SLC27A5,他们将其称为 ACSVL6。推导的 690 个氨基酸蛋白质包含酰基辅酶 A 合成酶特征的所有 5 个基序。系统发育分析表明 ACSVL6 属于超长链酰基辅酶 A 合成酶家族。

▼ 基因结构

沃特金斯等人(2007)确定SLC27A5基因含有10个外显子。

▼ 测绘

通过体细胞杂交分析和基因组序列分析,Steinberg 等人(1999) 将 SLC27A5 基因定位到 19 号染色体标记 D19S418 和 19qter 之间。沃特金斯等人(2007) 通过基因组序列分析将 SLC27A5 基因定位到染色体 19q13.43 的负链。

▼ 基因功能

Steinberg 等人通过在 COS-1 细胞中过度表达(1999) 发现 VLCSH2 是一种酰基辅酶 A 合成酶,能够激活 24 碳和 26 碳 VLCFA。 16 碳和支链脂肪酸底物的活性较低。

斯坦伯格等人(2000) 确定 VLCSH2 的瞬时表达(与细菌胆汁酸:CoA 连接酶有 26% 相同性和 48% 相似性)可将胆酸盐激活为其 CoA 衍生物胆酰基-CoA。其他长链和极长链酰基辅酶A合成酶未能激活胆酸盐。斯坦伯格等人(2000) 检测了肝细胞系中的内源性胆酰辅酶 A 合成酶活性。

Doege 等人使用 FACS 分析(2006) 表明小鼠肝细胞中 Fatp5 敲除导致 FA 摄取减少,而 Fatp5 过表达则增加培养的 HeLa 细胞中 TA 摄取。

▼ 分子遗传学

关联待确认

有关胆汁酸结合缺陷(参见 BACD1,619232)和 SLC27A5 基因变异之间可能关联的讨论,请参见 603314.0001。

▼ 动物模型

多吉等人(2006) 发现 Fatp5 -/- 小鼠以孟德尔比例出生,并且在喂食标准饲料时具有活力、可生育且与野生型没有区别。然而,尽管脂肪酸合成酶的表达增加,但 Fatp5 敲除导致肝脏甘油三酯和游离脂肪酸含量降低,并导致脂质从肝脏重新分配到其他 LCFA 代谢组织。对 Fatp5 敲除肝脏的肝脂质分析显示,随着膳食 LCFA 摄取的减少和从头合成的增加,定量和定性的变化一致。这些结果表明,肝细胞对 LCFA 的有效摄取以及肝脏脂质稳态总体上主要是需要 FATP5 的蛋白质介导的过程。

多吉等人(2008) 发现 Fatp5 的敲除导致小鼠 LCFA 摄取的大幅减少。肝脏 Fatp5 的缺失导致脂质从肝脏转向依赖其他 Fatp 旁系同源物(例如 Fatp6、Fatp1 和 Fatp4)的组织,这些旁系同源物可以保护小鼠免受饮食诱导的肝脂肪变性的发展,并逆转肥胖诱导的非酒精性脂肪肝疾病。非酒精性脂肪肝)。 Fatp5 敲低的效果与基因工程敲除小鼠的效果相当。此外,Fatp5 的敲低逆转了小鼠已患有 NAFLD 的与肥胖相关的肝脏脂肪变性,从而显着改善了全身能量稳态。

▼ 等位基因变异体(1 个选定示例):

.0001 意义未知的变体
SLC27A5、HIS338TYR

该变异被归类为意义不明的变异,因为其对胆汁酸结合缺陷的贡献尚未得到证实(参见 BACD1, 619232)。

Chong等人有2姐妹,父母是巴基斯坦近亲所生(2012) 鉴定了 SLC27A5 基因中的纯合 c.1012C-T 转换,导致保守残基处发生 his338 至 tyr(H338Y) 取代。该变异是通过候选基因测序发现的,与该家族中的疾病分离。先证者的 ABCB11 基因(603201) 中的错义 N591S 变异也是纯合的,而她的姐姐是该变异的杂合子。先证者(患者AK)出生于第27周。妊娠期,婴儿早期出现自限性胆汁淤积,表现为黄疸、结合胆红素血症、血清转氨酶水平升高;血清GGT正常。肝活检显示胆管不明显、桥接纤维化和胆汁淤积。尿液和血浆显示出高水平的未结合胆汁酸,与酰胺化缺陷一致。 UDCA 和脂溶性维生素治疗导致临床改善。生化异常在 49 周时已得到解决,5 岁时,她生长正常,没有维生素缺乏或凝血障碍。她的姐姐(患者 SK)的血清非结合胆汁酸水平升高,但并未发展为胆汁淤积性肝病。

Hamosh(2021) 指出,在 gnomAD 数据库(v2.1.1) 中,H338Y 变体仅以杂合状态以较低频率(1.2 x 10(-5)) 存在,ABCB11 基因中的 N591S 变体被归类为良性(226 个纯合子的频率为 0.013)。

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