溶质载体家族 36（质子/氨基酸同向转运蛋白），成员 1; SLC36A1
溶酶体氨基酸转运蛋白1; LYAAT1
质子/氨基酸转运蛋白 1；PAT1
HGNC 批准的基因符号：SLC36A1
细胞遗传学定位：5q33.1 基因组坐标（GRCh38）：5:151,344,596-151,556,085（来自 NCBI）
▼ 说明
SLC36 家族的成员，例如 SLC36A1，编码大约 500 个氨基酸的蛋白质，具有 9 至 11 个跨膜结构域。SLC36A1 是一种质子偶联氨基酸转运蛋白（PAT），介导质子和小中性氨基酸（如甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸）的 1:1 同向转运。SLC36A1 定位于脑神经元的溶酶体和肠上皮细胞的顶膜，在吸收管腔蛋白质消化中的氨基酸方面发挥作用。在这两种情况下，溶酶体 H（+）-ATP 酶或刷状缘膜的酸性小气候提供的质子驱动氨基酸转运到细胞质中（Boll 等人评论，2004）。
▼ 克隆与表达
在真核细胞中，溶酶体是大分子降解的主要位点。水解产物最终通过特定的转运蛋白从这种酸性细胞器输出到细胞质中。水解或流出步骤中这一过程的受损是导致多种溶酶体贮积病的原因。Sagne等人（2001）从大鼠海马cDNA文库中克隆了氨基酸/生长素通透酶（AAAP）家族的一个新成员，并将其命名为Lyaat1。大鼠Lyaat1编码一个由455个氨基酸组成的蛋白质，该蛋白质与H（+）耦合质膜和突触小泡氨基酸转运蛋白家族密切相关。Lyaat1 在大多数大鼠组织中表达，其中在大脑中表达水平最高，存在于神经元中。它在海马、大脑皮层、小脑、丘脑和脑桥核中大量表达。脑切片共聚焦显微镜显示，该转运蛋白与组织蛋白酶 D（116840）（一种已确定的溶酶体标记物）共定位。
Boll等人（2003）通过结肠癌细胞系RNA的RT-PCR克隆了SLC36A1，他们将其命名为PAT1。推导的 476 个氨基酸蛋白质包含 11 个跨膜结构域、各种推定的 N-糖基化位点和 3 个对质子结合至关重要的组氨酸残基。作者预测 N 末端位于细胞内，而 C 末端可能位于细胞外，或者在溶酶体位置的情况下位于溶酶体内。SLC36A1与小鼠Slc36a1有91%的氨基酸相似性。
Bermingham和Pennington（2004）通过对几种人体组织进行Northern印迹分析，检测到在脑、结肠、心脏、肾、肺、胎盘、小肠、脾、胃和睾丸中表达的7-kb SLC36A1转录物。它在大脑中表达最高，其中还检测到了另一种 9-kb 转录本。
▼ 基因功能
Sagne et al.（2001）发现，重组大鼠Lyaat1蛋白在COS-7细胞中过表达后，通过H（ +）/氨基酸同向。Sagne et al.（2001）提出Lyaat1是一种溶酶体转运蛋白，通过与这些细胞器的H（+）-ATP酶化学渗透偶联，主动从溶酶体输出中性氨基酸。
Boll等人（2002）通过在非洲爪蟾卵母细胞中的slc36a1功能性表达，测量了由膜电位改变的小氨基酸（甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸）的pH依赖性生电运输。细胞内酸化显示了氨基酸/H（+）同向的直接证据。脯氨酸/H（+）对称耦合化学计量为1:1。Slc36a1还识别D-对映体并选择氨基酸衍生物，例如γ-氨基丁酸。在相同的运输条件下，Slc36a1的亲和力运输能力低于小鼠Slc36a2（608331）。
Boll等人（2003）通过爪蟾卵母细胞中SLC36A1的功能性表达，证明了多种氨基酸的产电H（+）/氨基酸同向性。与小鼠 Slc36a1 类似，人 SLC36A1 对具有小侧链的氨基酸表现出选择性。
Heublein et al.（2010）指出，果蝇PAT直系同源物、路径通过Mtor（FRAP1；FRAP1；601231）复合物-1（MTORC1）。他们证明了人类PAT1和PAT4（SLC36A4；613760）在果蝇中表达时具有类似的生长调节功能。通过小干扰RNA敲低人MCF-7乳腺癌细胞或HEK293胚胎肾细胞中的PAT1或PAT4可抑制细胞增殖而不影响细胞存活，类似于MTOR敲低的效果。敲除 PAT1、PAT4 或 MTOR 会降低 MTORC1 靶标 S6K1（RPS6KB1；RPS6KB1；608938）、S6（RPS6；180460）、4EBP1（EIF4EBP1; 602223），但对 PI3 激酶信号传导的影响要小得多（参见 PIK3CG；601232）和AKT（见AKT1；164730），对MTORC2没有影响。在血清和营养饥饿的细胞中敲低 PAT1、PAT4 或 MTOR 会减少重新喂养后氨基酸依赖性 MTORC1 信号传导。相反，饥饿细胞中 PAT1 的过度表达增强了重新喂养期间 MTORC1 对氨基酸反应的敏感性。Heublein et al.（2010）假设PAT1和PAT4参与氨基酸传感并有助于MTORC1对氨基酸的反应。
▼ 基因结构
Boll et al.（2003）确定SLC36A1基因含有10个外显子。
▼ 测绘
通过序列分析，Sagne et al.（2001）将可能的人类LYAAT1同源物对应到染色体5q31-q33。
通过基因组序列分析，Boll等（2003）将SLC36A1、SLC36A2和SLC36A3（608332）基因定位在染色体5q33.1的250kb区域内。同源小鼠基因聚集在小鼠染色体 11B1.3 的 150 kb 同线性区域内。
