Ferroportin - Ferroportin
Ferroportin | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Identifikatorer | |||||||
Aliaser | Ferroportin-1IPR009716TCDB: 2.A.100Fpn familie | ||||||
Eksterne ID-er | GenCards : [1] | ||||||
Ortologer | |||||||
Arter | Menneskelig | Mus | |||||
Entrez |
|
|
|||||
Ensembl |
|
|
|||||
UniProt |
|
||||||
RefSeq (mRNA) |
|
|
|||||
RefSeq (protein) |
|
|
|||||
Sted (UCSC) | ikke relevant | ikke relevant | |||||
PubMed- søk | ikke relevant | ikke relevant | |||||
Wikidata | |||||||
|
Ferroportin-1, også kjent som løsemiddelbærerfamilie 40 medlem 1 (SLC40A1) eller jernregulert transportør 1 (IREG1), er et protein som hos mennesker er kodet av SLC40A1- genet , og er en del av Ferroportin (Fpn) -familien ( TC # 2.A.100 ). Ferroportin er et transmembranprotein som transporterer jern fra innsiden av en celle til utsiden av cellen. Ferroportin er den eneste kjente jerneksportøren.
Etter at jern er absorbert i cellene i tynntarmen, tillater ferroportin at jern transporteres ut av disse cellene og inn i blodet. Fpn formidler også utstrømningen av jern som resirkuleres fra makrofager som er bosatt i milten og leveren.
Ferroportin er regulert av hepcidin, et hormon produsert av leveren; hepcidin binder seg til Fpn og begrenser dets jernutstrømningsaktivitet, og reduserer derved jerntilførselen til blodplasmaet. Derfor, samspillet mellom FPN og hepcidin kontroller systemisk jern homeostase .
Struktur og funksjon
Medlemmer av ferroportinfamilien består av 400-800 aminosyrerester , med et sterkt konservert histidin i restposisjon 32 (H32), og utviser 8-12 antatte transmembrane domener . Human Fpn består av 571 aminosyrerester. Når H32 muteres hos mus, svekkes jerntransportaktiviteten.
Nylige krystallstrukturer generert fra en bakteriell homolog av ferroportin (fra Bdellovibrio bacteriovorus ) avslørte at Fpn-strukturen ligner på transportørene til major facilitator superfamily (MFS). Det potensielle substratbindingsstedet er lokalisert ved grensesnittet mellom de N-terminale og C-terminale halvdelene av proteinet, og er vekselvis tilgjengelig fra hver side av cellemembranen, i samsvar med MFS-transportører.
Ferroportin-mediert jernutstrømning er kalsiumaktivert ; studier av humant Fpn uttrykt i Xenopus laevis- oocytter viste at kalsium er en nødvendig kofaktor for Fpn, men at Fpn ikke transporterer kalsium. Dermed fungerer ikke Fpn som en jern / kalsium antiporter. Den termodynamiske drivkraften for Fpn er fortsatt ukjent.
Underlagsprofil
I tillegg til jern har ferroportin vist seg å transportere kobolt og sink , samt nikkel . Ferroportin kan også fungere som en mangan eksport.
Vevsfordeling
Ferroportin finnes på basolaterale membraner i tarmepitel fra pattedyr, inkludert:
Roll i utvikling
Ferroportin-1 spiller en viktig rolle i nedleggelse av nevralrør og mønster i forhjernen . Musembryoer som mangler Scl40a1- genet avbrytes før gastrulering skjer, noe som tyder på at det kodede Fpn1-proteinet er nødvendig og viktig for normal embryonal utvikling. Fpn1 uttrykkes i syncytiotrofoblastcellene i morkaken og visceral endoderm hos mus ved E7.5. Videre har flere retrospektive studier notert en økt forekomst av ryggmargsbrokk som opptrer etter lav matinntak av jern under embryonal og fosterutvikling.
En studie som undersøkte konsekvensene av flere forskjellige mutasjoner av musen Slc40a1 antydet at det ble produsert flere alvorlige nevralrørsdefekter og mønsterfeil, inkludert spina bifida, exencephaly og forhjerne avkortinger, blant andre. Gitt resultatene av studier til dags dato, ser det ut til å være signifikante bevis for at intakte jerntransportmekanismer er kritiske for normal lukking av nevralrøret. Videre har andre eksperimenter antydet at Fpn1 produkt og aktivitet er nødvendig langs hele den fremre-bakre aksen av dyret for å sikre riktig lukking av nevralrøret.
Roll i fruktbarhet
Det er kjent at ferroportin (SLC40A1) gen uttrykkes på et lavt nivå hos infertile kvinner. Dens mRNA-nivåer ble oppdaget å være nedregulert hos disse kvinnene, spesielt i granulosaceller . Dessuten er lavt uttrykk for ferroportin også forbundet med infertilitet når noen funksjoner som alder og røykevaner vurderes. Det er også viktig å nevne at ferroportin ikke bare er nedregulert i granulosaceller, men også i cervikale celler hos infertile kvinner, og at sammenhengen mellom infertilitet og lave ferroportinnivåer i disse cellene kan sees igjen når mRNA ferroportin nivåene ble justert etter alder og røykestatus.
Roll i jernmetabolisme
Ferroportin hemmes av hepcidin, som binder seg til ferroportin og internaliserer det i cellen. Dette resulterer i retensjon av jern i enterocytter, hepatocytter og makrofager med en påfølgende reduksjon i jernnivåer i blodserumet. Dette er spesielt viktig med enterocytter som, når de kastes på slutten av levetiden, resulterer i betydelig jerntap. Dette er en del av mekanismen som forårsaker anemi av kronisk sykdom ; hepcidin frigjøres fra leveren som respons på inflammatoriske cytokiner, nemlig interleukin-6 , noe som resulterer i økt hepcidinkonsentrasjon og en påfølgende reduksjon i plasma-jernnivåer.
Ferroportinuttrykk reguleres også av IRP- reguleringsmekanismen. Hvis jernkonsentrasjonen er for lav, øker IRP-konsentrasjonen, og hemmer dermed ferroportin-oversettelsen. Ferroportin-oversettelsen reguleres også av mikro-RNA miR-485-3p.
Klinisk signifikans
Mutasjoner i ferroportingenet er kjent for å forårsake en autosomal dominerende form for jernoverbelastning, kjent som type IV- hemokromatose eller Ferroportinsykdom. Effektene av mutasjonene er generelt ikke alvorlige, men et spekter av kliniske resultater blir sett med forskjellige mutasjoner. Ferroportin er også forbundet med afrikansk jernoverbelastning . Ferroportin og hepcidin er kritiske proteiner for regulering av systemisk jernhomeostase.
Referanser
Videre lesning
- Schimanski LM, Drakesmith H, Merryweather-Clarke AT, Viprakasit V, Edwards JP, Sweetland E, et al. (Mai 2005). "In vitro funksjonell analyse av humant ferroportin (FPN) og hemokromatose-assosierte FPN-mutasjoner" . Blod . 105 (10): 4096–102. doi : 10.1182 / blod-2004-11-4502 . PMID 15692071 .
- Pietrangelo A (2004). "Ferroportinsykdommen". Blodceller, molekyler og sykdommer . 32 (1): 131–8. doi : 10.1016 / j.bcmd.2003.08.003 . PMID 14757427 .
- Robson KJ, Merryweather-Clarke AT, Cadet E, Viprakasit V, Zaahl MG, Pointon JJ, et al. (Oktober 2004). "Nylige fremskritt innen forståelse av hemokromatose: en overgangstilstand" . Tidsskrift for medisinsk genetikk . 41 (10): 721–30. doi : 10.1136 / jmg.2004.020644 . PMC 1735598 . PMID 15466004 .
- Maruyama K, Sugano S (januar 1994). "Oligo-capping: en enkel metode for å erstatte cap-strukturen til eukaryote mRNAer med oligoribonukleotider". Gene . 138 (1–2): 171–4. doi : 10.1016 / 0378-1119 (94) 90802-8 . PMID 8125298 .
- Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S (oktober 1997). "Konstruksjon og karakterisering av et full lengdeanriket og et 5'-end-beriket cDNA-bibliotek". Gene . 200 (1–2): 149–56. doi : 10.1016 / S0378-1119 (97) 00411-3 . PMID 9373149 .
- Abboud S, Haile DJ (juni 2000). "Et nytt jernregulert protein fra pattedyr involvert i intracellulær jernmetabolisme" . Journal of Biological Chemistry . 275 (26): 19906–12. doi : 10.1074 / jbc.M000713200 . PMID 10747949 .
- Haile DJ (2000). "Tildeling av Slc11a3 til musekromosom 1 bånd 1B og SLC11A3 til humant kromosom 2q32 ved in situ hybridisering". Cytogenetikk og cellegenetikk . 88 (3–4): 328–9. doi : 10.1159 / 000015522 . PMID 10828623 . S2CID 6098716 .
- McKie AT, Marciani P, Rolfs A, Brennan K, Wehr K, Barrow D, et al. (Februar 2000). "En ny jernregulert transportør av tolvfingertarmen, IREG1, involvert i den basolaterale overføringen av jern til sirkulasjonen" . Molecular Cell . 5 (2): 299–309. doi : 10.1016 / S1097-2765 (00) 80425-6 . PMID 10882071 .
- Hartley JL, Temple GF, Brasch MA (november 2000). "DNA-kloning ved bruk av in vitro stedsspesifikk rekombinasjon" . Genomforskning . 10 (11): 1788–95. doi : 10.1101 / gr.143000 . PMC 310948 . PMID 11076863 .
- Njajou OT, Vaessen N, Joosse M, Berghuis B, van Dongen JW, Breuning MH, et al. (Juli 2001). "En mutasjon i SLC11A3 er assosiert med autosomal dominant hemokromatose". Naturgenetikk . 28 (3): 213–4. doi : 10.1038 / 90038 . PMID 11431687 . S2CID 7345473 .
- Montosi G, Donovan A, Totaro A, Garuti C, Pignatti E, Cassanelli S, et al. (August 2001). "Autosomal-dominerende hemokromatose er assosiert med en mutasjon i ferroportin (SLC11A3) genet" . Journal of Clinical Investigation . 108 (4): 619–23. doi : 10.1172 / JCI13468 . PMC 209405 . PMID 11518736 .
- Press RD (desember 2001). "Hemokromatose forårsaket av mutasjoner i jernregulerende proteiner ferroportin og H ferritin". Molekylær diagnose . 6 (4): 347. doi : 10.1054 / modi.2001.0060347 . PMID 11774199 .
- Lee PL, Gelbart T, West C, Halloran C, Felitti V, Beutler E (2001). "En studie av gener som kan modulere ekspresjonen av arvelig hemokromatose: transferrinreseptor-1, ferroportin, ceruloplasmin, ferritin lette og tunge kjeder, jernregulerende proteiner (IRP) -1 og -2 og hepcidin". Blodceller, molekyler og sykdommer . 27 (5): 783–802. doi : 10.1006 / bcmd.2001.0445 . PMID 11783942 .
- Rolfs A, Bonkovsky HL, Kohlroser JG, McNeal K, Sharma A, Berger UV, Hediger MA (april 2002). "Tarmuttrykk av gener involvert i jernabsorpsjon hos mennesker". American Journal of Physiology. Gastrointestinal og leverfysiologi . 282 (4): G598-607. doi : 10.1152 / ajpgi.00371.2001 . PMID 11897618 .
- Thomas C, Oates PS (april 2002). "IEC-6-celler er en passende modell for tarmjernabsorpsjon hos rotter" . Journal of Nutrition . 132 (4): 680–7. doi : 10.1093 / jn / 132.4.680 . PMID 11925460 .
- Wallace DF, Pedersen P, Dixon JL, Stephenson P, Searle JW, Powell LW, Subramaniam VN (juli 2002). "Ny mutasjon i ferroportin1 er assosiert med autosomal dominerende hemokromatose" . Blod . 100 (2): 692–4. doi : 10.1182 / blod.v100.2.692 . PMID 12091366 .
- Devalia V, Carter K, Walker AP, Perkins SJ, Worwood M, May A, Dooley JS (juli 2002). "Autosomal dominerende retikuloendoteliale jernoverbelastning assosiert med en 3-basepar-sletting i ferroportin 1-genet (SLC11A3)" . Blod . 100 (2): 695–7. doi : 10.1182 / blod-2001-11-0132 . PMID 12091367 .
- Roetto A, Merryweather-Clarke AT, Daraio F, Livesey K, Pointon JJ, Barbabietola G, et al. (Juli 2002). "En valinsletting av ferroportin 1: en vanlig mutasjon i hemokromastose type 4" . Blod . 100 (2): 733–4. doi : 10.1182 / blod-2002-03-0693 . PMID 12123233 .
Eksterne linker
- ferroportin1 + protein ved US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
Fra denne redigeringen bruker denne artikkelen innhold fra "2.A.100 The Ferroportin (Fpn) Family" , som er lisensiert på en måte som tillater gjenbruk under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License , men ikke under GFDL . Alle relevante vilkår må følges.