溶质载体家族 17（囊泡谷氨酸协同转运蛋白），成员 7; SLC17A7
溶质载体家族17（钠依赖性无机磷酸盐协同转运蛋白），成员7
钠依赖性无机磷酸盐协同转运蛋白，脑
脑钠依赖性无机磷酸盐协同转运蛋白；BNPI
囊泡谷氨酸转运蛋白 1； VGLUT1
HGNC 批准的基因符号：SLC17A7
细胞遗传学定位：19q13.33 基因组坐标（GRCh38）：19:49,429,401-49,441,527（来自 NCBI）
▼ 克隆与表达
Ni等（1996）克隆了编码人脑钠依赖性无机磷酸盐协同转运蛋白（BNPI）的cDNA。BNPI 的核苷酸和推导的氨基酸序列揭示了一种由 560 个氨基酸组成的蛋白质，具有 6 至 8 个假定的跨膜片段。BNPI 与其他钠依赖性无机磷酸盐协同转运蛋白具有高度同源性，包括在大鼠大脑、人和兔肾脏中发现的协同转运蛋白。BNPI 在 COS-1 细胞中的表达导致钠依赖性无机磷酸盐的吸收。Northern 印迹分析表明，人类 BNPI mRNA 主要在大脑中表达，并且在杏仁核和海马等神经元丰富的区域表达最丰富。在神经胶质富集区域（例如胼胝体）中也观察到中等水平的表达，而在黑质、丘脑底核和丘脑中观察到低水平的表达。原位杂交组织化学显示大脑皮层和海马的锥体神经元以及齿状回的颗粒神经元中 BNPI mRNA 水平相对较高。与成人大脑相比，胎儿中 BNPI mRNA 的水平相当低，表明 BNPI 基因表达的发育调节。在严格条件下用 BNPI cDNA 探测的 9 个真核基因组 DNA 的 Southern 分析表明，BNPI 基因在脊椎动物进化过程中高度保守，并且每个基因很可能以单个拷贝的形式存在。
▼ 基因功能
Bellocchio等人（2000）证明BNPI将谷氨酸转运到突触小泡中。此外，他们还表明，这种囊泡谷氨酸转运蛋白（他们将其重新命名为 VGLUT1）表现出被谷氨酸阻断的氯化物电导。Bellocchio等人（2000）发现，在没有钠的情况下，谷氨酸盐是通过BNPI转运的。囊泡谷氨酸转运蛋白的表观亲和力明显低于质膜兴奋性氨基酸转运蛋白。BNPI 的谷氨酸转运饱和 K（m）约为 2 mM，与突触小泡的转运范围相同。最后，质膜谷氨酸转运蛋白识别天冬氨酸和谷氨酸作为底物，而囊泡谷氨酸转运蛋白不识别天冬氨酸。囊泡谷氨酸转运对氯离子浓度具有双相依赖性，这可能反映了与底物识别位点不同的阴离子结合位点的存在。大约 4 至 10 mM 的氯化物浓度似乎最适合运输，在较高和较低水平下检测到的活性显着降低。BNPI 转运谷氨酸具有先前报道的将谷氨酸从大脑转运至天然突触小泡的所有功能特征。它定位于突触小泡，突变体线虫 eat-4（BNPI 直系同源物）可减少谷氨酸释放。因此，BNPI 充当囊泡谷氨酸转运蛋白 VGLUT1。只有一部分谷氨酸神经元表达 VGLUT1，但已鉴定出一个密切相关的序列，该序列似乎在缺乏 VGLUT1 的大脑区域中表达（Aihara et al., 2000）。因此，这两种亚型可能共同解释了所有谷氨酸能神经元的突触小泡对谷氨酸的摄取。因此，VGLUT1（BNPI1）可能既充当磷酸盐转运蛋白（可能位于质膜），又充当突触小泡中的谷氨酸转运蛋白。Bellocchio等人（2000）指出，VGLUT1在突触小泡中的定位、eat-4突变体的表型以及生化证据强烈表明，小泡谷氨酸转运是其主要作用。
Takamori等人（2000）孤立地表明BNPI的表达导致细胞内囊泡摄取谷氨酸。底物特异性和能量依赖性与突触小泡的谷氨酸摄取非常相似。刺激胞吐作用导致表达 BNPI 的细胞定量释放谷氨酸。此外，Takamori等人（2000）在含有γ-氨基丁酸（GABA）的神经元中表达BNPI，并将其维持为单个神经元的培养物，这些神经元自身形成突触。刺激这些神经元后，突触后电流的一个组成部分由谷氨酸介导，因为它被谷氨酸受体拮抗剂的组合阻断，但对 GABA-A 受体（参见 137160）拮抗剂不敏感。Takamori et al.（2000）得出结论，BNPI 作为囊泡谷氨酸转运蛋白起作用，并且 BNPI 的表达足以定义神经元中的谷氨酸能表型。
囊泡谷氨酸转运蛋白 VGLUT1 和 VGLUT2（607563）在成人大脑中表现出相互排斥的分布，这表明具有不同释放特性的突触的专门化。Fremeau 等人（2004）表明，VGLUT1 基因的失活使成人的一部分兴奋性神经元沉默，与这种分布一致。然而，相同的细胞群在生命早期表现出不依赖于 VGLUT1 的遗传。发育中的海马神经元在具有不同短期可塑性的不同突触位点短暂共表达 VGLUT2 和 VGLUT1。VGLUT1 的缺失也减少了突触小泡的储备池。因此，Fremeau et al.（2004）得出结论，VGLUT1 在神经末梢的膜运输中发挥着意想不到的作用。
有关 SLC17A7 基因在尼古丁依赖中可能作用的讨论，请参阅 188890。
▼ 基因结构
Aihara et al.（2001）确定SLC17A7基因包含12个外显子，跨度约为20 kb。
▼ 测绘
Ni等（1996）利用荧光原位杂交将BNPI基因定位于19q13的长臂，与晚发家族性阿尔茨海默病基因座（104310）非常接近。Aihara等人（2001）通过FISH证实SLC17A7基因定位于染色体19q13。
▼ 动物模型
Wojcik et al.（2004）发现，小鼠体内Vglut1的靶向缺失会在出生后第三周导致小鼠死亡，此时小鼠的表达从Vglut2（607563）发育转变为Vglut1表达。Vglut1 缺陷小鼠的神经元中谷氨酸能神经传递急剧减少，量子大小也有特定的减少。剩余活性与 Vglut2 的表达相关。Vglut1 的过度表达可以挽救并增强减少的谷氨酸能神经传递。囊泡释放概率不受表达的 Vglut 同工型的影响。Wojcik et al.（2004）得出的结论是，VGLUTs表达的水平决定了加载到囊泡中的谷氨酸的量，从而调节神经传递的功效。
Fremeau et al.（2004）通过定向破坏产生小鼠。纯合 Vglut1 敲除小鼠以预期的孟德尔比率从杂合父母出生，并且在出生后约 2 周内没有表现出明显的表型异常。通过尼氏染色检查，基因敲除小鼠大脑的整体细胞结构也与野生型小鼠没有区别。敲除小鼠大脑中未检测到Vglut1蛋白，Vglut2和Vglut3（607557）没有上调。超过 2 至 3 周的 Vglut1 缺失小鼠喂养不良，除非与同窝小鼠分开饲养，否则无法存活。断奶后，它们可以孤立生存几个月，但表现出渐进的神经表型，包括失明、不协调和惊吓反应增强。
