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| エイリアス | SLC4A1、溶質キャリアファミリー 4 (陰イオン交換体)、メンバー 1 (ディエゴ血液型)、AE1、BND3、CD233、DI、EMPB3、EPB3、FR、RTA1A、SW、WD、WD1、WR、CHC、SAO、SPH4、溶質キャリアファミリー 4 メンバー 1 (ディエゴ血液型) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：109270; MGI : 109393;ホモロジーン: 133556;ジーンカード：SLC4A1; OMA :SLC4A1 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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バンド 3 陰イオン輸送タンパク質は、陰イオン交換体 1 ( AE1 ) またはバンド 3 あるいは溶質輸送体ファミリー 4 メンバー 1 (SLC4A1)とも呼ばれ、ヒトのSLC4A1遺伝子によってコードされるタンパク質です。
バンド3陰イオン輸送タンパク質は系統学的に保存された輸送タンパク質であり、細胞膜を介した塩化物（Cl −）と重炭酸塩（HCO 3 −）の交換を媒介する役割を担っている。AE系統群の機能的に類似したメンバーはAE2とAE3である。[5]
関数
バンド 3 は、腎臓の主な酸分泌細胞であるネフロンの集合管のα 介在細胞の基底外側面にあります。これらの細胞は二酸化炭素と水から水素イオンと重炭酸イオンを生成します。この反応は炭酸脱水酵素によって触媒されます。水素イオンは、頂端プロトンポンプである液胞 H + ATPaseによって集合管に送り込まれ、尿中に酸が排出されます。AE1 の腎臓アイソフォームである kAE1 は、基底外側面で重炭酸イオンを塩化物と交換し、基本的に重炭酸イオンを血液に戻します。ここでは、次の 2 つの機能を果たします。[要出典]
- 電気的に中性の塩化物と重炭酸塩は、細胞膜を介して 1 対 1 で交換されます。これは、赤血球による CO2 の取り込みと、炭酸脱水酵素によって触媒される水和によるプロトンと重炭酸イオンへの変換に不可欠です。その後、重炭酸塩はバンド 3 によって細胞から排出されます (塩化物と交換)。
- 細胞膜と下層の膜骨格との物理的な結合（アンキリンとタンパク質 4.2との結合による）。これは膜骨格の組み立てとは関係なく、膜表面の損失を防ぐためのものと思われます。
分布
これは脊椎動物全体に遍在するが、哺乳類では2つの特定の部位に存在する：[要出典]
遺伝子産物
赤血球型と腎臓型は同じタンパク質の異なるアイソフォームである。[6]
AE1 の赤血球アイソフォームは eAE1 として知られ、911 個のアミノ酸で構成されています。eAE1 は赤血球細胞膜の重要な構造成分であり、細胞膜表面の最大 25% を占めています。各赤血球には約 100 万個の eAE1 コピーが含まれています。[引用が必要]
AE1 の腎臓アイソフォームは kAE1 として知られており (赤血球 AE1 より 65 アミノ酸短い)、腎臓の皮質集合管のアルファ介在細胞の基底外側膜に存在します。 [引用が必要]
臨床的意義
腎臓 AE1 の変異は遠位型 (タイプ 1)腎尿細管性アシドーシスを引き起こします。これは、血液が酸性に傾きすぎても尿を酸性化できない状態です。これらの変異は、変異バンド 3 タンパク質の誤った標的化を引き起こし、細胞内に保持されたり、間違った (つまり頂端) 表面に送られたりするため、疾患の原因となります。[引用が必要]
分子の細胞外ドメインに影響を及ぼす赤血球 AE1 の変異は、バンド 3 がDiego 抗原システム(血液型)を決定するため、個人の血液型の変化を引き起こす可能性があります。[引用が必要]
さらに重要なことに、赤血球AE1変異は遺伝性球状赤血球症（進行性の赤血球膜喪失に関連する疾患）の15～25％の症例を引き起こし、遺伝性有口赤血球症[7]や東南アジア型楕円赤血球症[8]などの遺伝性疾患も引き起こします。
インタラクション
バンド3はCA2 [9] [10] [11] [12]およびCA4と相互作用することが示されている。[13]
発見
AE1は赤血球細胞膜のSDS-PAGE（ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動）で発見されました。電気泳動ゲル上の大きな「3番目の」バンドがAE1を表しており、当初は「バンド3」と呼ばれていました。[14]
参照
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000004939 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000006574 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ 「マウス PubMed リファレンス:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ Alper SL (2009). 「Na+非依存性SLC4陰イオン交換体の分子生理学と遺伝学」。Journal of Experimental Biology . 212 (11): 1672–1683. doi :10.1242/jeb.029454. PMC 2683012. PMID 19448077 .
- ^ Schlüter K, Drenckhahn D (1986 年 8 月). 「変性ヘモグロビンとバンド 3 の共クラスター化: バンド 3 に対する自己抗体が異常な老化赤血球に結合する役割」Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 83 (16): 6137–41. Bibcode :1986PNAS...83.6137S. doi : 10.1073 /pnas.83.16.6137 . PMC 386454. PMID 3461480.
- ^ Bruce LJ、Robinson HC、Guizouarn H、Borgese F、Harrison P、King MJ、他 (2005)。「バンド 3 塩化物-重炭酸塩交換輸送体 AE1 の輸送ドメインにおける単一アミノ酸置換によって生じるヒト赤血球の一価陽イオン漏出」Nat. Genet . 37 (11): 1258–63. doi :10.1038/ng1656. PMID 16227998. S2CID 23554234.
- ^ Jarolim P, Palek J, Amato D, Hassan K, Sapak P, Nurse GT, et al. (1991). 「マラリア耐性東南アジア卵胞赤血球症における赤血球バンド3遺伝子の欠失」Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 88 (24): 11022–6. Bibcode :1991PNAS...8811022J. doi : 10.1073/pnas.88.24.11022 . PMC 53065 . PMID 1722314.
- ^ Sterling D、Reithmeier RA、Casey JR (2001 年 12 月)。「輸送代謝物。炭酸脱水酵素 II と塩化物/重炭酸塩交換酵素の機能的相互作用」。J . Biol. Chem . 276 (51): 47886–94。doi : 10.1074/ jbc.M105959200。PMID 11606574。
- ^ Vince JW、Reithmeier RA (1998 年 10 月)。「炭酸脱水酵素 II は、赤血球 C1-/HCO3- 交換輸送体であるヒトバンド 3 のカルボキシル末端に結合する」。J . Biol. Chem . 273 (43): 28430–7. doi : 10.1074/jbc.273.43.28430 . PMID 9774471。
- ^ Vince JW、Carlsson U、 Reithmeier RA（2000年11月）。「炭酸脱水酵素IIのアミノ末端領域へのCl-/HCO3-陰イオン交換結合部位の局在」。生化学。39 （ 44）：13344–9。doi ：10.1021/bi0015111。PMID 11063570 。
- ^ Vince JW、 Reithmeier RA（2000年5月）。「Cl（-）/HCO（3）（-）アニオン交換体AE1の炭酸脱水酵素II結合部位の同定」。生化学。39（18）：5527–33。doi ：10.1021/bi992564p。PMID 10820026 。
- ^ Sterling D、Alvarez BV、Casey JR (2002 年 7 月)。「輸送メタボロンの細胞外成分。ヒト AE1 Cl-/HCO3- 交換輸送体の細胞外ループ 4 は炭酸脱水酵素 IV に結合する」。J . Biol. Chem . 277 ( 28 ): 25239–46。doi : 10.1074/jbc.M202562200。PMID 11994299。
- ^ Alberts B、Johnson A、Lewis J、Raff M、Roberts K、Walter P.細胞の分子生物学（第4版）。Garland Science。p. 604。ISBN 0815332181。
さらに読む
- Tanner MJ (1993). 「赤血球陰イオン交換体（AE1）の分子および細胞生物学」. Semin. Hematol . 30 (1): 34–57. PMID 8434259.
- Chambers EJ、Askin D、Bloomberg GB、Ring SM、Tanner MJ (1998)。「ヒト赤血球陰イオン交換体 (バンド 3、AE1) の膜貫通領域と細胞質ループの構造に関する研究」。Biochem . Soc. Trans . 26 (3): 516–20. doi :10.1042/bst0260516. PMID 9765907。
- 稲葉 正之 (2002). 「バンド3：その機能に関する知識の拡大」.生化学. 73 (12): 1431–5. PMID 11831035.
- Tanner MJ (2002). 「バンド 3 陰イオン交換体と赤血球および腎臓障害への関与」Curr. Opin. Hematol . 9 (2): 133–9. doi :10.1097/00062752-200203000-00009. PMID 11844997. S2CID 30536102.
- Shayakul C、Alper SL (2004)。「遺伝性遠位腎尿細管性アシドーシスに関連するAE1 Cl − /HCO 3 −交換輸送体の処理と輸送の欠陥」。Clin . Exp. Nephrol . 8 (1): 1–11. doi :10.1007/s10157-003-0271-x. PMID 15067510. S2CID 5671983。