多胺跨膜物质转运的机制

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1、动物营养学报2014，26(11):3245-3250ChineseJournalofAnimalNutritiondoi:10．3969/j．issn．1006-267x．2014．11．009多胺跨膜物质转运的机制**王贵鸿马容康波姜冬梅何珲(四川农业大学动物科技学院，雅安625014)摘要:多胺具有调控细胞增殖、分化和凋亡的功能，可参与动物繁殖、胚胎发育以及癌症发生发展等多种生物学过程。在动物机体中，多胺稳态是通过多胺跨膜物质转运和多胺代谢途径共同维持的。溶质转运蛋白(SLC)基因家族中的SLC3A2、SLC7A1、SLC12A8、SLC2

2、2A16、SLC22A1、SLC22A2、SLC22A3基因及其编码的蛋白质可参与多胺的跨膜物质转运;多胺代谢关键调控基因鸟氨酸脱羧酶(ODC)、鸟氨酸脱羧酶抗酶(OAZ)和鸟氨酸脱羧酶抗酶抑制剂(AZIN)对多胺跨膜物质转运也具有重要的调控功能;此外，金属阳离子、细胞膜跨膜电位和pH等内环境因素也可参与多胺转运的调节。因此，本文就多胺转运蛋白、多胺代谢相关基因和蛋白质以及内环境因素调控多胺跨膜物质转运的分子调控机制作一综述，以期为阐明多胺转运调控机制的研究奠定理论基础。关键词:多胺;多胺转运蛋白;鸟氨酸脱羧酶;鸟氨酸脱羧酶抗酶;内环境因素中图分

3、类号:S852．2文献标识码:A文章编号:1006-267X(2014)11-3245-06多胺(如腐胺、亚精胺和精胺)是一类广泛存蛋白质以及内环境因素调控多胺跨膜物质转运的在于动物机体内的脂肪族化合物，在细胞增殖、分研究作一综述，旨在为阐明多胺转运调控机制的化和凋亡过程中发挥重要作用。近年来研究发研究奠定理论基础。现，多胺可参与调控动物繁殖、胚胎发育以及癌症［1－2］发生发展等生物学过程。因此，细胞内多胺稳1多胺转运蛋白态的维持就显得尤为重要。生物体内多胺主要来多胺转运蛋白是一种能特异性识别多胺及多［5］源于体内生物合成、食物和肠道菌群等3条途

4、径，胺类似物，并介导多胺跨膜物质转运的蛋白质。因而细胞内多胺的浓度是通过多胺合成、分解和尽管多胺跨膜物质转运的分子机制仍不清楚，但［3］转运过程共同维持。用抗生素抑制肠道微生物有研究表明，一些膜转运蛋白能参与多胺的转［6］菌群的活性，或摄食多胺缺乏的食物可显著增强运。目前，在人体中已经发现了超过400种属二氟甲基鸟氨酸(difluoromethylornithine，DFMO，于溶质转运蛋白(solute-linkedcarrier，SLC)和一种多胺生物合成酶抑制剂)诱导的多胺耗竭效ATP结合盒蛋白(ATP-bindingcassette，AB

5、C)的膜应，说明多胺转运对维持细胞内多胺稳态起着至转运蛋白，而且SLC基因家族编码的部分蛋白质［4］关重要的作用。因此，阐明多胺转运分子调控能介导多胺的转运。机制对动物繁殖、胚胎发育以及癌症发生发展等SLC基因家族编码的有机阳离子转运体(or-生物学过程的研究有着十分重要的理论和实践意ganiccationtransporters，OCTs)能介导多胺转运。义。本文就多胺转运蛋白、多胺代谢相关基因和OCTs包括OCT1、OCT2和OCT3，其中OCT1由收稿日期:2014－05－16基金项目:国家自然科学基金(31201798);高等学校博士学科

6、点专项科研基金项目(20105103120003);四川农业大学大学生科研兴趣培养计划项目(2013018)作者简介:王贵鸿(1992—)，男，四川遂宁人，本科生，动物科学专业。E-mail:709647841@qq．com*通讯作者:康波，副教授，硕士生导师，E-mail:albertkb119@163．com;姜冬梅，实验师，硕士生导师，E-mail:jiangdm9277@163．com3246动物营养学报26卷［7］［24－25］SLC22A1基因编码，在肝脏中表达量高;OCT2动物细胞多胺和氨基酸的转运。若HEK293由SLC22A2基

7、因编码，相较于OCT1，OCT2更具细胞表达SLC12A8A基因，那么细胞膜能够接受组织特异性，主要在人肾脏远端小管的管腔膜上多胺和氨基酸作为底物并促进它们的转运，与此表达，另有研究表明OCT2在人脑部神经细胞也同时，随着SLC12A8A基因在HEK293细胞内表［8］［6］有表达;OCT3由SLC22A3基因编码，在大多数达，细胞对多胺的摄入量增加。［7］组织中均有表达。在鼠体内OCT1能介导阳离此外，非洲爪蟾蜍卵母细胞中表达的+子通过细胞膜，而这种介导过程不依赖于Na，而TcPAT12基因在亚精胺摄入过程中也发挥重要调［26］且对pH也不敏感

8、。进一步的研究表明，OCT1能控作用。Carrillo等研究表明，TcPAT12基因不［9］［10］介导亚精胺和精胺的入胞过程。Wint